WO2020121807A1 - 制御装置 - Google Patents

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茂美 大野
貞人 堀内
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Hitachi Automotive Systems Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to, for example, a control device which is mounted on a vehicle and controls a propulsive force generated by a drive source of the vehicle.
  • the driver's operation amount for example, the required torque of the driver calculated based on the detected value of the accelerator opening, and the operating state of the drive source (for example, internal combustion engine), for example, the internal combustion engine
  • the estimated generated torque calculated based on the detected value of the intake air amount or the like is compared. Then, the control device determines that the drive source is abnormal when the estimated generated torque is excessive with respect to the required torque.
  • Patent Document 1 describes that "the actual torque and the required torque are compared to determine whether or not there is a torque increase abnormality in which the actual torque becomes excessive with respect to the required torque.”
  • the sensor used for detecting the driving operation amount for example, the accelerator opening degree
  • the sensor used for detecting the operating state of the drive source for example, the intake air amount to the internal combustion engine
  • the drive source has friction variations due to the weight of each component, assembly error, and the like.
  • the sensor that detects the operating state of the drive source has variations in performance, and the configuration of the drive source also varies.
  • the estimated generated torque is compared with the threshold value, and it is determined that the estimated generated torque is excessive when the estimated generated torque is larger than the threshold value. Had to be set.
  • the risk avoidance is control performed to suppress torque abnormality of the drive source. Danger avoidance includes, for example, not only the operation of the driver to judge that the driver is dangerous and step on the brake, but also the control of suppressing the output of the drive source by the control device without making the driver feel dangerous. ..
  • Patent Document 1 it is difficult to set the threshold value by simply comparing the required torque on the driver side calculated from the detected value of each sensor with the estimated generated torque on the drive source side. there were. Further, as described above, due to variations in sensor performance and the like, it has not been possible to make an abnormality determination that allows the driver to appropriately avoid danger. For example, if the accuracy of calculation of the estimated generated torque is poor, there is a high possibility that it will be determined to be abnormal even in a normal time when the driver does not intend to accelerate.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and it is an object of the present invention to enable a driver to appropriately make an abnormality determination that can avoid danger.
  • a control device includes a required torque calculation unit that calculates a required torque based on a driving state of a vehicle, and a required torque change amount calculation unit that calculates a change amount of the required torque per unit time as a required torque change amount.
  • An estimated generated torque calculation unit that calculates an estimated generated torque that is estimated to be generated in the vehicle drive source, and an estimated generated torque change that calculates the amount of change in the estimated generated torque per unit time as the estimated generated torque change amount.
  • An amount calculation unit, and an abnormality detection unit that detects an abnormality of the drive source based on an integrated value of a difference between the required torque change amount and the estimated generated torque change amount and outputs a drive source abnormality determination.
  • a required horsepower calculation unit that calculates the required horsepower based on the operating state of the vehicle, and a required horsepower change amount calculation that calculates the change amount of the required horsepower per unit time as the required horsepower change amount.
  • an estimated generated horsepower calculation unit that calculates the estimated generated horsepower estimated to be generated in the drive source of the vehicle, and an estimated generation that calculates the change amount of the estimated generated horsepower per unit time as the estimated generated horsepower change amount
  • a horsepower change amount calculation unit and an abnormality detection unit that detects a drive source abnormality based on an integrated value of a difference between the required horsepower change amount and the estimated generated horsepower change amount and outputs a drive source abnormality determination.
  • the abnormality determination is output and the drive source is controlled.
  • the driver can appropriately avoid the danger.
  • 5 is a graph showing an example of a relationship between a difference in ⁇ torque due to a difference in a time interval or an engine speed and an acceleration G of a vehicle and a relationship between a vehicle speed and a permission determination threshold value according to the first embodiment of the present invention.
  • 3 is a graph showing an example of a relationship between an integrated value of a ⁇ torque difference due to a difference in engine speed and acceleration G of a vehicle and a relationship between a vehicle speed and an abnormality determination time threshold value according to the first embodiment of the present invention. ..
  • 5 is a graph showing an example of a relationship between an abnormality determination time due to a difference in gear stage and a vehicle speed when an abnormality occurs according to the first embodiment of the present invention. It is a chart showing an example of behavior of abnormality detection of the vehicle-mounted control device according to the first embodiment of the present invention. It is a flow chart which shows an example of a series of processings performed by each part of an in-vehicle control device concerning a 1st embodiment of the present invention. 15 is a flowchart showing a detailed example of a process of calculating an allowable generated torque in step S17 of FIG. 14 and a process of calculating an estimated generated torque in step S18.
  • 5 is a flowchart illustrating an example of abnormality detection permission determination processing performed by the abnormality detection unit according to the first embodiment of the present invention.
  • 6 is a flowchart showing an example of abnormality determination processing performed by an abnormality detection unit according to the first embodiment of the present invention.
  • It is a control block diagram which shows the internal structural example of the vehicle-mounted control apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the example of a schematic structure of the allowable horsepower calculation part which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the example of a schematic structure of the estimated generation
  • FIG. 1 is a control block diagram showing an internal configuration example of the vehicle-mounted control device 217.
  • the on-vehicle control device 217 is an example of a control device that is mounted on a vehicle and that can control the propulsive force of a drive source of the vehicle.
  • the in-vehicle control device 217 according to the present embodiment has a function of monitoring whether or not the driving source generates a propulsive force greater than the propulsive force intended by the vehicle driver.
  • the on-vehicle controller 217 includes blocks 101 to 115 shown in FIG.
  • the vehicle-mounted control device 217 is used as an example of a control device that controls the operation of a drive source (engine 201: an example of an internal combustion engine).
  • engine 201 an example of an internal combustion engine
  • each of the blocks 101 to 115 will be described in order.
  • the one-cylinder fuel injection section 116 to four-cylinder fuel injection section 119 and the one-cylinder ignition section 120 to four-cylinder ignition section 123, which will be described later, are attached to the engine 201 (see FIG. 2).
  • the driving operation amount detection unit 101 detects the driving operation amount by calculating the accelerator opening degree of the driver.
  • the engine rotation speed calculation unit 102 calculates an electrical signal from the crank angle sensor 219 (see FIG. 2) set at a predetermined crank angle position of the engine 201, mainly the number of inputs of a pulse signal change per unit time. By counting and performing arithmetic processing, the number of revolutions of the engine 201 per unit time (engine number of revolutions) is calculated.
  • the cylinder inflow air amount calculation unit 103 calculates the amount of air flowing into the cylinder of the engine 201 (cylinder inflow air amount).
  • the cylinder inflow air amount is calculated by using the intake air amount sensor signal representing the intake air amount detected by the intake air amount sensor 202 (see FIG. 2) set upstream of the intake system of the engine 201 and the intake pipe 205 (see FIG. 2). (See (1)), and the intake pipe pressure sensor signal representing the intake pipe pressure detected by the intake pipe pressure sensor 206 is set. Further, the cylinder inflow air amount calculation unit 103 calculates the load of the engine 201 based on the calculated cylinder inflow air amount and the engine rotation speed calculated by the engine rotation speed calculation unit 102.
  • the basic fuel amount calculation unit 104 calculates the basic fuel required by the engine 201 in each region based on the engine speed calculated by the engine speed calculation unit 102 and the engine load calculated by the cylinder inflow air amount calculation unit 103. Calculate the amount.
  • the basic ignition timing calculation unit 105 determines the optimum basic ignition timing in each region of the engine 201 based on the engine speed calculated by the engine speed calculation unit 102 and the engine load calculated by the cylinder inflow air amount calculation unit 103. To calculate.
  • the ISC (Idol Speed Control) control unit 106 calculates a target rotation speed during idling and a target flow rate in order to keep the idling rotation speed of the engine 201 constant.
  • the air-fuel ratio correction coefficient calculation unit 107 determines the difference between the output of the air-fuel ratio sensor 211 (FIG. 2 described later) set in the exhaust pipe of the engine 201 and the target air-fuel ratio described later, and the engine speed and the engine load described above. Based on this, the air-fuel ratio feedback correction coefficient is calculated.
  • the target air-fuel ratio calculation unit 108 determines the target air-fuel ratio of the engine 201 based on the engine speed calculated by the engine speed calculation unit 102 and the engine load calculated by the cylinder inflow air amount calculation unit 103.
  • the target throttle opening degree calculation unit 109 is requested by the driver based on the accelerator opening degree of the driver calculated by the driving operation amount detection unit 101 and the engine speed calculated by the engine speed calculation unit 102.
  • the target torque is calculated, and the target throttle opening is calculated from the target torque.
  • the allowable generated torque calculation unit calculates the allowable generated torque that can be generated by the drive source (engine 201). Therefore, the allowable generation torque calculation unit 110 determines the allowable generation torque based on the accelerator opening degree of the driver calculated by the driving operation amount detection unit 101 and the engine rotation speed calculated by the engine rotation speed calculation unit 102. calculate. The allowable generated torque calculation unit 110 also calculates the amount of change in the allowable generated torque used for abnormality detection, which will be described later.
  • the estimated generated torque calculation unit calculates the estimated generated torque estimated to be generated in the drive source (engine 201) of the vehicle. Therefore, the estimated generated torque calculation unit 111 calculates the estimated generated torque based on the engine speed calculated by the engine speed calculation unit 102 and the engine load calculated by the cylinder inflow air amount calculation unit 103. Further, the estimated generated torque calculation unit 111 calculates the amount of change in the estimated generated torque used for detecting an abnormality, which will be described later.
  • the abnormality detection unit 112 detects an abnormality from the change amount of the allowable generated torque and the change amount of the estimated generated torque described above. A configuration example and an operation example of the abnormality detection unit 112 will be described later with reference to FIG.
  • the fuel correction unit 113 corrects the basic fuel amount calculated by the basic fuel amount calculation unit 104 for each cylinder of the engine 201 by the engine water temperature and the air-fuel ratio feedback coefficient of the air-fuel ratio correction coefficient calculation unit 107.
  • the one-cylinder fuel injection unit 116 to four-cylinder fuel injection unit 119 inject fuel into each cylinder of the engine 201 based on the basic fuel amount corrected by the fuel correction unit 113.
  • the ignition timing correction unit 114 corrects the basic ignition timing determined by the basic ignition timing calculation unit 105 by the engine water temperature for each cylinder of the engine 201, and performs advance or retard control.
  • the one-cylinder ignition unit 120 to the four-cylinder ignition unit 123 ignite the fuel mixture flowing into the cylinder according to the basic ignition timing of the engine 201 corrected by the ignition timing correction unit 114.
  • the electronically controlled throttle control unit 115 controls the electronically controlled throttle so that the throttle opening for ensuring the target flow rate during idling described above and the target throttle opening calculated by the target throttle opening calculation unit 109 are obtained. .. Further, when the abnormality detection unit 112 detects a torque increase abnormality of the engine 201, the electronically controlled throttle control unit 115 controls the electronically controlled throttle so as to eliminate the abnormality.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration example of an auxiliary device provided in the peripheral portion of the engine 201.
  • the engine 201 includes an intake air amount sensor (thermal air flow meter) 202 that measures the amount of air taken in by the engine 201, and a throttle throttle valve 203 that adjusts the amount of air taken in by the engine 201.
  • the engine 201 includes an electronically controlled throttle motor 204 that operates a throttle throttle valve 203, a throttle opening sensor 215 that detects the opening of the throttle throttle valve 203, and an intake pipe that detects the pressure in the intake pipe installed in the intake pipe 205.
  • a pressure sensor 206 is provided.
  • the engine 201 also includes a fuel injection valve 207 (1 cylinder fuel injection section 116 to 4 cylinder fuel injection section 119 shown in FIG. 1) that supplies fuel required by the engine 201.
  • the engine 201 also includes a crank angle sensor 219 that recognizes a protrusion set at a predetermined crank angle position in order to calculate the rotation speed of the engine 201.
  • the engine 201 also includes a cam angle sensor 208 for recognizing a protrusion set at a predetermined cam angle position.
  • the engine 201 supplies an ignition energy based on an ignition signal of the vehicle-mounted control device 217 to an ignition plug that ignites a mixture of fuel supplied into the cylinder.
  • the ignition module 209 (one-cylinder ignition shown in FIG. 1). Parts 120 to 4 cylinder ignition part 123).
  • the engine 201 is installed in a cylinder block of the engine 201 and detects a cooling water temperature of the engine 201.
  • a water temperature sensor 210 is installed in front of a catalyst of an exhaust pipe of the engine 201, and is linear electrical with respect to oxygen concentration in exhaust gas.
  • An air-fuel ratio sensor 211 that outputs a signal is provided.
  • a canister purge tank 213 that adsorbs and holds fuel gas evaporated from the fuel tank 212 by charcoal or the like, and a canister purge valve 214 that allows the fuel gas adsorbed and held in the canister purge tank 213 to flow into the intake pipe by adjusting the opening degree.
  • the vehicle is provided with an ignition key switch 216 which is a main switch for driving and stopping the engine 201, and an accelerator opening sensor 218 which detects an accelerator opening of a driver.
  • Each auxiliary device shown in FIG. 2 is connected to an in-vehicle control device 217 that controls each auxiliary device of the engine 201.
  • the in-vehicle control device 217 receives the signal transmitted from each auxiliary device, performs various calculations and processing, transmits a drive signal to a necessary auxiliary device, and controls the operation of the supplementary writing.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a hardware configuration example of the vehicle-mounted control device 217.
  • an electric signal of each sensor installed in the engine 201 is converted into a signal for digital arithmetic processing, and a control signal for digital arithmetic is actually driven by an actuator.
  • An I/O unit 302 for converting into a signal is set.
  • the I/O unit 302 includes a water temperature sensor 210, a cam angle sensor 208, an air-fuel ratio sensor 211, an intake air amount sensor (thermal air flow meter) 202, a throttle opening sensor 215, and a vehicle speed sensor 309 for measuring the vehicle speed of the vehicle. , Ignition key switch 216, intake pipe pressure sensor 206, atmospheric pressure sensor 312, intake air temperature sensor 313, load SW 314 (for example, air conditioner switch), accelerator opening sensor 218, and crank angle sensor 219. To be done.
  • An output signal driver 303 is connected to the CPU 301. Therefore, the CPU 301 performs a predetermined calculation and processing based on each signal input from the I/O unit 302, and then inputs a drive signal to the output signal driver 303.
  • the output signal driver 303 transmits an output signal to the 1-cylinder fuel injection valve 317 to 4-cylinder fuel injection valve 320, the 1-cylinder ignition coil 321 to 4-cylinder ignition coil 324, and the electronically controlled throttle motor 204.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the vehicle-mounted control device 217 focusing on the part that detects the torque increase abnormality of the engine 201.
  • the processing of each unit shown in FIG. 4 is realized by a program executed by the CPU 301 shown in FIG.
  • the accelerator opening sensor 218 shown in FIG. 1 includes a first accelerator opening sensor 401 and a second accelerator opening sensor 402.
  • the first accelerator opening degree sensor 401 and the second accelerator opening degree sensor 402 are both provided on the accelerator pedal and sense the accelerator operation amount of the accelerator operated by the driver's intention.
  • the outputs from the first accelerator opening sensor 401 and the second accelerator opening sensor 402 have almost the same value.
  • the value sensed by the first accelerator opening sensor 401 is output to the first accelerator opening calculation unit 403, and the value sensed by the second accelerator opening sensor 402 is output to the second accelerator opening calculation unit 404. ..
  • the first accelerator opening degree calculation unit 403 and the second accelerator opening degree calculation unit 404 are included in the driving operation amount detection unit 101 of FIG.
  • the first accelerator opening degree calculation unit 403 calculates the first accelerator opening degree based on the output sensed by the first accelerator opening degree sensor 401.
  • the first accelerator opening is used by the target torque calculation unit 405 to calculate the target torque that is the target of the driver. Therefore, the target torque calculation unit (target torque calculation unit 405) calculates the target torque based on the accelerator opening (first accelerator opening) and the rotation speed of the drive source (engine 201).
  • the target throttle opening degree calculation unit calculates the target throttle opening degree based on the target torque.
  • the target throttle opening degree is used to control the opening degree of the throttle throttle valve 203 (see FIG. 2).
  • the motor drive output signal calculation unit is a motor drive for driving a throttle motor (electrically controlled throttle motor 204) that opens the throttle throttle valve (throttle throttle valve 203) at a target throttle opening. Calculate the output signal.
  • the electronically controlled throttle motor 204 causes the throttle throttle valve 203 attached to the intake system of the engine 201 to open and close based on the motor drive output signal output by the motor drive output signal calculation unit 407.
  • the throttle opening sensor 215 senses the operation amount of the throttle throttle valve 203 and outputs a sensor signal to the throttle opening calculation unit 408.
  • the throttle opening calculation unit (throttle opening calculation unit 408) is based on a sensor signal input from a throttle opening sensor (throttle opening sensor 215) that detects the throttle opening of the throttle throttle valve (throttle throttle valve 203). To calculate the throttle opening. At this time, the operation amount of the throttle throttle valve 203 is calculated as the actual throttle opening.
  • the motor drive output signal calculation unit drives the motor based on the target throttle opening degree, the abnormality determination, and the throttle opening degree so that the throttle opening degree matches the target throttle opening degree. Performs feedback control of the output signal.
  • the motor drive output signal calculation unit 407 compares the actual throttle opening degree input from the throttle opening degree calculation unit 408 with the target throttle opening degree input from the target throttle opening degree calculation unit 406. Then, the motor drive output signal calculation unit 407 performs feedback control of the motor drive output signal so that the actual throttle opening matches the target throttle opening.
  • the electronically controlled throttle motor 204 controls the throttle opening of the throttle throttle valve 203 so that the actual throttle opening matches the target throttle opening.
  • the motor drive output signal calculation unit (motor drive output signal calculation unit 407) performs a fail-safe process of reducing the torque generated by the drive source (engine 201) when the abnormality determination is input. As a result, the output of the engine 201 that has been determined to be abnormal is reduced, and torque abnormality of the engine 201 can be suppressed.
  • the target torque calculation unit 405, the target throttle opening degree calculation unit 406, the motor drive output signal calculation unit 407, and the throttle opening degree calculation unit 408 described above are included in the target throttle opening degree calculation unit 109 of FIG. 1. ..
  • the second accelerator opening degree calculation unit 404 calculates the second accelerator opening degree based on the output sensed by the second accelerator opening degree sensor 402.
  • the required torque calculation unit calculates the required torque based on the driving state of the vehicle.
  • the required torque is, for example, a collective expression of the target torque and the allowable generated torque.
  • the driving state of the vehicle includes, for example, the second accelerator opening degree and the engine speed, but may include other parameters. Therefore, the required torque calculation unit 100 can calculate the required torque using parameters other than the second accelerator opening degree and the engine speed.
  • the required torque calculation unit calculates the allowable generated torque that the drive source (engine 201) can generate. Part 110).
  • the allowable generated torque calculation unit 110 calculates the allowable generated torque based on the second accelerator opening input from the second accelerator opening calculation unit 404 and the engine speed, and also changes the allowable generated torque for a predetermined time. The amount is also calculated.
  • the estimated generated torque calculation unit 111 estimates the torque generated by the engine 201 based on the intake air amount indicating the state of the engine 201, the intake pipe pressure, and the engine speed, and also estimates the generated torque for a predetermined time. The change amount of is also calculated.
  • the abnormality detection unit 112 detects an abnormality (for example, torque increase abnormality) of the drive source (engine 201).
  • the abnormality detection unit detects an abnormality of the drive source (engine 201) based on the integrated value of the difference between the required torque change amount and the estimated generated torque change amount, The abnormality determination of the drive source (engine 201) is output.
  • the abnormality detection unit determines whether the accumulated value of the difference between the allowable generated torque change amount and the estimated generated torque change amount and the operating state of the drive source (engine 201). The abnormality of the drive source (engine 201) is detected based on the result of comparison with the threshold value determined from.
  • the abnormality detection unit 112 causes the allowable generated torque calculated by the allowable generated torque calculation unit 110, or the change amount of the allowable generated torque for a predetermined time, and the estimated generated torque calculated by the estimated generated torque calculation unit 111, or Based on the amount of change in the estimated generated torque for a predetermined time, it is monitored whether the engine 201 generates a torque equal to or higher than the target torque intended by the driver.
  • the motor drive output signal calculation unit 407 operates the throttle throttle valve 203 to suppress the output of the engine 201.
  • the motor drive output signal calculation unit 407 drives the electronically controlled throttle motor 204 so that the throttle throttle valve 203 moves in a direction in which the output of the engine 201 is suppressed, or stops the electronically controlled throttle motor 204 to mechanically operate. Then, the throttle throttle valve 203 is operated.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration example of the allowable generated torque calculation unit 110 shown in FIG.
  • the allowable generated torque base value calculation unit 501 calculates the base value of the allowable generated torque based on the input engine speed and the second accelerator opening.
  • the selection unit 502 calculates the allowable generated torque during the cruise by selecting the larger value of the base value of the allowable generated torque calculated by the allowable generated torque base value calculation unit 501 and the torque of the cruise request. It corresponds to.
  • the selection unit 503 selects the smaller value of the torque guard request input from the outside and the allowable generated torque calculated by the selection unit 502, so that the allowable generated torque considering the torque guard request from the outside is selected. To calculate.
  • the correction coefficient calculation unit 507 corresponding to the fuel property calculates a correction coefficient for considering a change amount of the torque generated by the engine 201 due to the fuel property.
  • the integration unit 504 integrates the correction coefficient calculated by the correction coefficient calculation unit 507 with the allowable generated torque calculated by the selection unit 503 to calculate the allowable generated torque corresponding to the change in the generated torque due to the fuel property. ..
  • the correction coefficient calculation unit 508 corresponding to the air density calculates a correction coefficient for considering a change in the torque generated by the engine 201 due to the air density.
  • the integration unit 505 integrates the correction coefficient calculated by the correction coefficient calculation unit 508 with the allowable generated torque calculated by the integration unit 504 to calculate the allowable generated torque corresponding to the change in the generated torque due to the air density. ..
  • the offset amount calculation unit 509 calculates the offset amount of the allowable generated torque.
  • the offset amount adding unit 506 adds the offset amount calculated by the offset amount calculating unit 509 to the allowable generated torque calculated by the integrating unit 505, thereby taking into account an estimated generated torque calculation error described later, and when normal, Make sure that the estimated generated torque does not exceed the allowable generated torque.
  • the allowable generated torque change amount calculation unit calculates the amount of change in the allowable generated torque per unit time as the allowable generated torque change amount ( ⁇ allowable generated torque).
  • the allowable generation torque calculated by the offset amount adding unit 506 and the change amount of the allowable generation torque calculated by the allowable generation torque change amount calculation unit 510 for a predetermined time are the abnormalities detected by the abnormality detection unit 112. Used in the detection process.
  • the required torque change amount calculation unit uses the amount of change in the required torque per unit time as the required torque change amount ( ⁇ required torque). calculate.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration example of the estimated generated torque calculation unit 111 shown in FIG.
  • the estimated generated torque calculation unit (high octave) 601 calculates the base value of the estimated generated torque when the fuel is high octane gasoline, based on the engine speed and the engine load.
  • the estimated generated torque calculation unit (regular) 602 calculates the base value of the estimated generated torque when the fuel is regular gasoline, based on the engine speed and the engine load.
  • the estimated generated torque base value selection unit 603 determines the estimated generated torque based on the result of the property determination of gasoline used by the vehicle, that is, the determination result indicating whether the property of gasoline is high-octane or regular. Select the base value of.
  • the integrating unit 604 integrates the ignition efficiency with the base value of the estimated generated torque in consideration of the influence of the ignition timing when measuring the base value of the estimated generated torque selected by the estimated generated torque base value selection unit 603. For example, if the ignition timing when the base value of the estimated generated torque is measured is used as a reference, the ignition efficiency becomes smaller than 1.0 when the ignition timing is on the retard side with respect to the reference ignition timing. As a result, the estimated generation torque is calculated to be small by the integration unit 604.
  • the integrating unit 605 integrates the fuel injection amount correction value with respect to the estimated generated torque calculated by the integrating unit 604. For example, the integration unit 605 sets the correction value to 0 during fuel cut and integrates the estimated generated torque to set the fuel injection amount correction value to 0 so that the estimated generated torque during fuel cut becomes zero.
  • the reason why the fuel injection amount correction value is set to 0 in this manner is to match the phenomenon that the generated torque of the engine 201 becomes 0 when fuel injection is not performed.
  • the load torque calculation unit 607 calculates the load torque based on the engine speed and the intake pipe pressure.
  • the subtracting unit 606 calculates the estimated generated torque as the axial torque of the engine 201 by subtracting the load torque from the estimated generated torque calculated by the integrating unit 605.
  • the estimated generated torque change amount calculation unit calculates the amount of change in the estimated generated torque per unit time as the estimated generated torque change amount ( ⁇ estimated generated torque).
  • the estimated generated torque change amount calculation unit 608 calculates the change amount of the estimated generated torque calculated by the subtraction unit 606 for a predetermined time.
  • the estimated generation torque calculated by the subtraction unit 606 and the change amount of the estimated generation torque calculated by the estimated generation torque change amount calculation unit 608 for a predetermined time ( ⁇ estimated generation torque) are the abnormality detection processing performed by the abnormality detection unit 112. Used in.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration example of the abnormality detection unit 112 shown in FIG.
  • the abnormality detection unit permits the abnormality detection when the difference between the allowable generated torque change amount ( ⁇ allowable generated torque) and the estimated generated torque change amount ( ⁇ estimated generated torque) becomes larger than the permission determination threshold value.
  • the abnormality detection time is calculated as the abnormality detection time, and the abnormality detection time is continuously calculated until the abnormality detection time reaches the abnormality determination time threshold value.
  • the permission determination threshold value is used by the abnormality detection unit (abnormality detection unit 112) to determine permission of abnormality detection of the drive source (engine 201), and has a different value depending on the vehicle speed of the vehicle and a predetermined time. To take.
  • the permission determination threshold value is used when the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque are calculated. It takes different values depending on the predetermined time.
  • the permission determination threshold may take different values depending on the rotation speed of the drive source (engine 201) and the predetermined time.
  • the abnormality determination time threshold value is used to limit the time during which the difference between the required torque change amount and the estimated generated torque change amount is integrated.
  • the difference calculating unit 701 calculates the change amount of the estimated generated torque calculated by the allowable generated torque change amount calculating unit 510 (see FIG. 5) for a predetermined time ( ⁇ estimated generated torque) and the estimated generated torque change amount. The difference of the amount of change ( ⁇ allowable generated torque) in the predetermined time of the allowable generated torque calculated by the unit 608 (see FIG. 6) is calculated. Then, the difference calculation unit 701 outputs the difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque to the comparison unit 703 and the integration processing unit 705.
  • the permission determination threshold value calculation unit 702 calculates a threshold value (a permission determination threshold value) that is used by the abnormality detection permission determination processing unit 704 to determine whether to permit the detection of the torque abnormality of the engine 201.
  • the comparison unit 703 compares the difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque calculated by the difference calculation unit 701 with the permission determination threshold value calculated by the permission determination threshold value calculation unit 702. Then, when the difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque becomes larger than the permission determination threshold value, the determination result is output.
  • the abnormality detection permission determination processing unit 704 determines that the abnormality detection permission is based on the determination result that the difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque input from the comparison unit 703 is larger than the permission determination threshold value. The abnormality detection permission determination processing unit 704 determines that the abnormality detection permission is given during the period until the abnormality detection permission input from the comparison unit 708 is cleared. The abnormality detection permission determination processing unit 704 outputs the determined abnormality detection permission to the integration processing unit 705 and the abnormality detection time calculation unit 706.
  • the integration processing unit 705 integrates the difference between the ⁇ estimated generated torque input from the difference calculation unit 701 and the ⁇ allowable generated torque while the abnormality detection permission is input. Then, the integration processing unit 705 outputs the integrated value of the difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque to the comparison unit 710.
  • the abnormality detection time calculation unit 706 calculates the time (hereinafter referred to as “abnormality detection time”) when the abnormality detection permission determination processing unit 704 determines that the abnormality detection is permitted.
  • the abnormality detection time corresponds to, for example, time measured by a timer (not shown) included in the abnormality detection time calculation unit 706.
  • the abnormality determination time threshold value calculation unit 707 calculates a threshold value (abnormality determination time threshold value) used for the comparison unit 708 for determining the length of the abnormality detection time period.
  • the comparison unit 708 compares the abnormality detection time input from the abnormality detection time calculation unit 706 with the abnormality determination time threshold value input from the abnormality determination time threshold value calculation unit 707. Then, when the abnormality detection time becomes longer than the abnormality determination time threshold value, the comparison unit 708 clears the abnormality detection permission determination processing unit 704 to determine the abnormality detection permission. At the same time, the comparison unit 708 also clears the integrated value of the difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque integrated by the integration processing unit 705.
  • the comparison unit 708 clears the determination that the abnormality detection is permitted is output to the abnormality detection permission determination processing unit 704, and the determination that the abnormality detection permission is given from the abnormality detection permission determination processing unit 704 to the integration processing unit 705 is cleared.
  • the integration processing unit 705 clears the integration value.
  • the abnormality determination threshold value calculation unit 709 calculates an abnormality determination threshold value.
  • the abnormality determination threshold value is used by the abnormality detection unit (abnormality detection unit 112) for detecting an abnormality of the drive source (engine 201) based on the integrated value (the integrated value of the difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque). The value varies depending on the vehicle speed.
  • the abnormality determination threshold may take different values depending on the rotation speed of the drive source (engine 201).
  • the comparison unit 710 compares the integrated value of the difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque accumulated by the accumulation processing unit 705 with the abnormality determination threshold value input from the abnormality determination threshold value calculation unit 709.
  • the integrated value (the integrated value of the difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque) takes a value near zero when the drive source (engine 201) is normal, and the drive source (engine 201) is abnormal. Is larger than the abnormality determination threshold.
  • the comparison unit 710 determines the result of the abnormality determination as the motor drive output signal calculation unit 407 (see FIG. 4). ) Is output.
  • the output of the abnormality determination by the comparison unit 710 is equivalent to the abnormality detection unit 112 detecting the abnormality.
  • the abnormality detection unit calculates the integrated value (the integrated value of the difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque) while the abnormality detection permission is determined, and the integrated value is When it becomes larger than the abnormality determination threshold determined based on the operating state of the drive source (engine 201), the abnormality of the drive source (engine 201) is detected and the abnormality determination is output.
  • the motor drive output signal calculation unit 407 calculates the motor drive output signal so that the throttle throttle valve 203 closes. Then, a motor drive output signal is output to the electronically controlled throttle motor 204, the opening of the throttle throttle valve 203 is controlled, and the throttle throttle valve 203 is closed.
  • the method of detecting the torque increase abnormality of the engine 201 may be other than the method performed by the abnormality detection unit 112 shown in FIG. 7. Therefore, with reference to FIGS. 8 and 9, a configuration example and an operation example of the abnormality detection units 112A and 410B capable of executing another method of detecting the torque increase abnormality of the engine 201 will be described.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration example of the abnormality detection unit 112A.
  • the abnormality detection unit 112A shown in FIG. 8 uses the abnormality determination output from the comparison unit 710, which has already been described with reference to FIG. 7, together with the abnormality detection that monitors the state of the difference between the estimated generated torque and the allowable generated torque. Run the way. This method is performed in order to deal with the state in which the abnormality of the engine 201 cannot be detected only by the method performed by the abnormality detection unit 112 described with reference to FIG. 7. Therefore, the abnormality detection unit 112 in FIG. 7 and the abnormality detection unit 112A in FIG. 8 may operate in parallel.
  • the abnormality detection unit 112A abnormality detection unit 112A
  • the difference between the estimated generated torque and the allowable generated torque becomes larger than the difference abnormality determination threshold while it is determined that the abnormality detection is permitted.
  • the difference abnormality detection time calculated in this case is compared with the difference abnormality determination time threshold value, and when the difference abnormality detection time becomes larger than the difference abnormality determination time threshold value, it is determined as the difference abnormality.
  • the abnormality detection unit 112A can detect an abnormal deviation between the estimated generated torque and the allowable generated torque as an abnormality.
  • the abnormality detection unit (abnormality detection unit 112A), based on the determined difference abnormality and the abnormality determination output based on the integrated value (the integrated value of the difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque), The abnormality determination that takes into consideration the state of the difference between the estimated generated torque and the allowable generated torque is output.
  • the abnormality detection unit (abnormality detection unit 112A) can avoid erroneously determining that the normal drive source (engine 201) is abnormal. An example of specific processing in each unit of the abnormality detection unit 112A will be described below.
  • the operations of the difference calculation unit 701, the permission determination threshold value calculation unit 702, the comparison unit 703, and the abnormality detection permission determination processing unit 704 included in the abnormality detection unit 112A are the same as the operations of the corresponding units of the abnormality detection unit 112 illustrated in FIG. 7. Is. Then, the abnormality detection permission determined by the abnormality detection permission determination processing unit 704 is output to the differential abnormality detection time calculation unit 804.
  • the difference calculation unit 801 calculates the difference between the estimated generated torque calculated by the estimated generated torque calculation unit 111 and the allowable generated torque calculated by the allowable generated torque calculation unit 110.
  • the difference abnormality determination threshold value calculation unit 802 calculates a threshold value (a difference abnormality determination threshold value) used by the comparison unit 803 to determine a difference abnormality between the estimated generated torque and the allowable generated torque.
  • the comparison unit 803 compares the difference between the estimated generated torque calculated by the difference calculation unit 801 and the allowable generated torque with the difference abnormality determination threshold value calculated by the difference abnormality determination threshold value calculation unit 802. When the difference between the estimated generated torque and the allowable generated torque is larger than the difference abnormality determination threshold, the comparison unit 803 determines that the difference abnormality has occurred, and outputs the difference abnormality generation to the difference abnormality detection time calculation unit 804.
  • the differential abnormality detection time calculation unit 804 determines whether the abnormality detection permission is satisfied. The time during which the estimated generated torque is larger than the allowable generated torque (differential abnormality detection time) is calculated.
  • the difference abnormality determination time threshold value calculation unit 805 calculates a difference abnormality determination time threshold value.
  • the difference abnormality determination time threshold value is used by the comparing unit 806 to determine that the difference abnormality detection time is larger than this threshold value.
  • the comparison unit 806 compares the difference abnormality detection time calculated by the difference abnormality detection time calculation unit 804 with the difference abnormality determination time threshold value calculated by the difference abnormality determination time threshold value calculation unit 805, and compares the comparison result with the abnormality determination process. It is output to the unit 807.
  • the comparison result includes a result (differential abnormality determination) that the comparing unit 806 determines as a differential abnormality when the time during which the estimated generated torque is greater than the allowable generated torque is greater than the differential abnormality determination time threshold value. Be done.
  • the abnormality determination processing unit 807 outputs the abnormality determination result obtained from the integrated value of the difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque output from the comparison unit 710 of FIG. A final abnormality determination is performed based on the determination result of the difference abnormality between the generated torque and the allowable generated torque. Thereby, the abnormality determination processing unit 807 can perform the abnormality determination in consideration of the state of the difference between the estimated generated torque and the allowable generated torque. Then, the abnormality determination processing unit 807 outputs the final result of the abnormality determination to the motor drive output signal calculation unit 407 (see FIG. 4).
  • FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration example of the abnormality detection unit 112B.
  • the abnormality detection unit determines that a temporary abnormality occurs when the integrated value (the integrated value of the difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque) becomes larger than the temporary abnormality determination threshold.
  • the temporary abnormality determination time which is the period to be determined, is longer than the temporary abnormality determination time threshold value and the integrated value is larger than the abnormality determination integrated value threshold value, the abnormality determination is output. Accordingly, the abnormality detection unit 112B can determine that the integrated value is a value calculated due to the torque increase abnormality of the engine 201 after determining whether or not there is a temporary abnormality in the integrated value calculated first. ..
  • an example of specific processing in each unit of the abnormality detection unit 112B will be described.
  • the operation of the difference calculating unit 701 included in the abnormality detecting unit 112B is similar to the operation of the difference calculating unit 701 included in the abnormality detecting unit 112 illustrated in FIG. Then, the difference calculation unit 701 outputs the calculated difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque to the integration processing unit 901.
  • the integration processing unit 901 integrates the difference between the ⁇ estimated generated torque calculated by the difference calculation unit 701 and the ⁇ allowable generated torque, and outputs the integrated value to the comparison unit 903 and the abnormality determination processing unit 909.
  • the comparison unit 907 described later outputs a comparison result that the temporary abnormality determination time is larger than the temporary abnormality determination time threshold value. In the meantime.
  • the temporary abnormality determination threshold value calculation unit 902 calculates a temporary abnormality determination threshold value (temporary abnormality determination threshold value) used in the comparison unit 903.
  • the comparison unit 903 compares the integrated value of the difference between the ⁇ estimated generated torque calculated by the integration processing unit 901 and the ⁇ allowable generated torque with the temporary abnormality determination threshold value calculated by the temporary abnormality determination threshold value calculation unit 902, and compares them. Output the result.
  • the temporary abnormality determination unit 904 determines that the temporary abnormality is detected when the integrated value of the difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque is larger than the temporary abnormality determination threshold value. Then, the temporary abnormality determination unit 904 outputs the determination result of the temporary abnormality to the temporary abnormality determination time calculation unit 905 and the abnormality determination processing unit 909.
  • the temporary abnormality determination time calculation unit 905 calculates the time (temporary abnormality determination time) for the temporary abnormality determination unit 904 to determine the temporary abnormality based on the determination result of the temporary abnormality input from the temporary abnormality determination unit 904.
  • the temporary abnormality determination time corresponds to, for example, time measured by a timer (not shown) included in the temporary abnormality determination time calculation unit 905.
  • the temporary abnormality determination time threshold calculation unit 906 calculates the temporary abnormality determination time threshold value used in the comparison unit 907.
  • the comparison unit 907 compares the temporary abnormality determination time calculated by the temporary abnormality determination time calculation unit 905 with the temporary abnormality determination time threshold value calculated by the temporary abnormality determination time threshold value calculation unit 906, and adds the comparison result to the integration processing unit. It outputs to 901 and the abnormality determination process part 909.
  • the abnormality determination integrated value threshold value calculation unit 908 calculates an abnormality determination integrated value threshold value (abnormality determination integrated value threshold value) used in the abnormality determination processing unit 909, and outputs it to the abnormality determination processing unit 909.
  • the integrated value of the difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque is input from the integration processing unit 901, and the temporary abnormality determination result is input from the temporary abnormality determination unit 904.
  • the comparison result of the temporary abnormality determination time is input from the comparison unit 907 to the abnormality determination processing unit 909, and the abnormality determination integrated value threshold value is input from the abnormality determination integrated value threshold value calculation unit 908.
  • the abnormality determination processing unit 909 determines that the temporary abnormality determination unit 904 determines that the temporary abnormality determination time is greater than the abnormality determination integrated value threshold value based on the comparison result of the temporary abnormality determination time.
  • the increase integrated value of the integrated value of the difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ permissible generated torque accumulated from is compared with the abnormality determination integrated value threshold value.
  • the abnormality determination processing unit 909 makes a final abnormality determination when the increment integrated value of the integrated value of the difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque is larger than the abnormality determination integrated value threshold. ..
  • the abnormality determination processing unit 909 outputs the final result of the abnormality determination to the motor drive output signal calculation unit 407 (see FIG. 4).
  • FIG. 10 is a graph showing an example of the relationship between the difference in ⁇ torque due to the difference in the time interval or the engine speed and the acceleration G of the vehicle, and the relationship between the vehicle speed and the permission determination threshold.
  • the difference in ⁇ torque described in the figure represents the difference between the change amount of the estimated generated torque for a predetermined time ( ⁇ estimated generated torque) and the change amount of the allowable generated torque for a predetermined time ( ⁇ allowable generated torque).
  • the graph (a) of FIG. 10 shows the difference in ⁇ torque due to the difference in the time interval ⁇ t when the throttle throttle valve 203 is opened stepwise while the gear of the transmission is fixed and the predetermined engine speed state is maintained.
  • An example of the relationship between the acceleration and the acceleration G is shown.
  • the time intervals at which the amount of change ( ⁇ estimated generated torque and ⁇ allowable generated torque) are calculated are t1 and t2.
  • the interval of t1 ( ⁇ t1) is made larger than the interval of t2 ( ⁇ t2).
  • the acceleration G represented as "dangerous acceleration G area" in the graph is, for example, 0.2 G or more.
  • a threshold value permits detection of a dangerous state of the vehicle, that is, an abnormal state of the engine 201 for each ⁇ t1 and ⁇ t2. It is necessary to set a plurality of permission judgment threshold values. For example, as shown in the figure, a threshold for ⁇ t1 and a threshold for ⁇ t2 are set.
  • the time interval is set to one state and the state of the engine speed to be held is confirmed as two types (Ne1, Ne2) in the graph (a) of FIG. 10, and the engine speed is confirmed.
  • 6 is a graph showing an example of the relationship between the difference in ⁇ torque and the acceleration G due to the difference in Ne.
  • the engine speeds at which the change amounts ( ⁇ estimated generated torque and ⁇ allowable generated torque) are calculated are Ne1 and Ne2.
  • the engine speed Ne1 is higher than Ne2.
  • the vehicle speed VSP1 is greater than the vehicle speed VSP2.
  • the vehicle speed VSP1 is 50 [km/h] and the vehicle speed VSP2 is 10 [km/h].
  • Ne1 VSP1 in which the vehicle speed is high
  • Ne2 VSP2 in which the vehicle speed is low
  • Ne1 VSP1
  • Ne2 VSP2 in which the vehicle speed is low
  • the vehicle is in a dangerous state (abnormal state) for each of engine speeds Ne1 (VSP1) and Ne2 (VSP2).
  • the threshold value shown in the drawing is larger in Ne1 (VSP1) than in Ne2 (VSP2).
  • the graph (c) in FIG. 10 is a graph showing an example of the relationship between the vehicle speed VSP (engine speed Ne) and the ⁇ torque difference threshold value ( ⁇ Nm).
  • the ⁇ torque difference threshold value ( ⁇ Nm) corresponds to the permission determination threshold value calculated by the permission determination threshold value calculation unit 702 shown in FIG. 7.
  • the permission determination threshold value is set to the engine speed (Ne) or the vehicle speed (VSP) for each time interval (each ⁇ t1, ⁇ t2). It can be seen that a plurality of variable thresholds are set by.
  • FIG. 11 is a graph showing an example of the relationship between the integrated value of the ⁇ torque difference due to the difference in engine speed and the acceleration G of the vehicle, and the relationship between the vehicle speed and the abnormality determination time threshold value.
  • the graph (a) of FIG. 11 shows that the integrated value of the difference in ⁇ torque and the acceleration G of the acceleration G when the throttle throttle valve 203 is opened stepwise while the gear of the transmission is fixed and the predetermined engine speed state is maintained.
  • An example of the relationship is shown.
  • This graph (a) is represented as a result of confirming the state of the engine speed with two types (Ne1, Ne2). As described above, the engine speed Ne1 is higher than the Ne2.
  • the vehicle speeds at the engine speeds Ne1 and Ne2 are represented as vehicle speeds VSP1 and VSP2, respectively, for fixing the gears, the vehicle speed VSP1 is higher than the vehicle speed VSP2.
  • the integrated value of the ⁇ torque difference when the vehicle has generated a predetermined acceleration G or more is more in the case of Ne1 where the engine speed is high (VSP1 where the vehicle speed is high) (indicated by the diagonal square mark in the figure).
  • the engine speed is higher than that in the case of Ne2 (VSP2 in which the vehicle speed is low) (represented by a hexagonal mark in the figure). Therefore, assuming that the vehicle is in a dangerous state when the vehicle has generated a predetermined acceleration G or more, a dangerous state (abnormal state) of the vehicle is detected for each of Ne1 (VSP1) and Ne2 (VSP2).
  • a dangerous state (abnormal state) of the vehicle is detected for each of Ne1 (VSP1) and Ne2 (VSP2).
  • the graph (b) of FIG. 11 is a graph showing an example of the relationship between the vehicle speed VSP (engine speed Ne) and the threshold ( ⁇ Nm) of the ⁇ torque difference integrated value.
  • the threshold value ( ⁇ Nm) of the ⁇ torque difference integrated value corresponds to the abnormality determination threshold value calculated by the abnormality determination threshold value calculation unit 709 shown in FIG. 7. Then, as described with reference to the graph (a) of FIG. 11, it is understood that the abnormality determination threshold needs to be a threshold that is variable depending on the engine speed (Ne) or the vehicle speed (VSP).
  • FIG. 12 is a graph showing an example of the relationship between the abnormality determination time due to the difference in gear position and the vehicle speed when the abnormality occurs.
  • the graph (a) of FIG. 12 shows the abnormality determination time [ms] (time until the integrated value reaches the threshold value) required to calculate the integrated value for detecting the abnormal state, which is shown in FIG. It is an example of a relationship with a vehicle speed (VSP) [km/h] when an abnormality occurs in each gear. Therefore, in the graph (a), the abnormality determination time measured when the throttle throttle valve 203 is opened stepwise while changing the transmission gear and maintaining a predetermined vehicle speed state (engine speed state) is plotted. To be done.
  • VSP vehicle speed
  • the High gear side calculates the integrated value for detecting the abnormal state.
  • the time required for (abnormality determination time) is long.
  • the figure shows a state in which the abnormality determination time is plotted for each vehicle speed (VSP) of 10 [km/h] using a triangular mark for the first speed, an oblique square mark for the second speed, and a pentagonal mark for the third speed.
  • the graph (b) in FIG. 12 shows an example of the relationship between the vehicle speed [km/h] and the abnormality determination time threshold value [ms].
  • a graph showing the relationship between the vehicle speeds for the first speed, the second speed, the third speed, and the abnormality determination time threshold value is shown.
  • the abnormality determination time threshold value calculated by the abnormality determination time threshold value calculation unit 707 shown in FIG. 7 needs to be set as a variable threshold value at the vehicle speed (VSP) for each gear stage of the transmission. is there.
  • the abnormality determination time threshold value can be set by another method.
  • the graph (c) of FIG. 12 shows another example of the relationship between the vehicle speed [km/h] and the abnormality determination time threshold value [ms]. As shown in the graph (c), the abnormality determination time threshold value calculated by the abnormality determination time threshold value calculation unit 707 shown in FIG. 7 needs to be set to the maximum time so as to cover all gears.
  • FIG. 13 is a chart showing an example of an abnormality detection behavior of the vehicle-mounted control device 217.
  • lines 1301 to 1313 represent values calculated by the respective units of the vehicle-mounted control device 217.
  • the line 1301 represents the accelerator opening degree, which indicates the accelerator depression amount of the driver.
  • the accelerator opening is a value calculated by the driving operation amount detection unit 101.
  • a line 1301 shows how the accelerator opening changes when the vehicle accelerates, runs at a constant speed, or decelerates.
  • a line 1302 represents the allowable generated torque calculated by the allowable generated torque calculation unit 110. It is shown that the allowable generated torque increases as the accelerator opening increases (acceleration state), and decreases as the accelerator opening decreases (deceleration state). Therefore, the line 1302 shows how the allowable generated torque changes in accordance with the change in the accelerator opening.
  • a line 1303 represents the estimated generated torque calculated by the estimated generated torque calculation unit 111.
  • Line 1303 indicates that the behavior during acceleration and deceleration is delayed with respect to the operation of the accelerator opening due to the influence of response delay of intake air and the like. Note that the present embodiment shows a situation in which the estimated generated torque increases due to the occurrence of an abnormality from the time point A.
  • a line 1304 represents the amount of change in permissible torque generated per unit time ( ⁇ permissible torque) calculated by the permissible torque change amount calculation unit 510.
  • a line 1305 represents the amount of change in estimated generated torque calculated by the estimated generated torque change amount calculation unit 608 per unit time ( ⁇ estimated generated torque).
  • a line 1306 represents the difference between the ⁇ estimated generated torque calculated by the difference calculation unit 701 and the ⁇ allowable generated torque.
  • a line 1307 represents a permission determination threshold value for the abnormality detection permission determination processing unit 704 to determine the abnormality detection permission.
  • a line 1308 is an abnormality detection measured by the timer of the abnormality detection time calculation unit 706 when the difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque represented by the line 1306 becomes larger than the permission determination threshold.
  • a line 1309 represents the abnormality determination time threshold value for limiting the measurement of the abnormality detection time, which is calculated by the abnormality determination time threshold value calculation unit 707. It can be seen that the abnormality detection time represented by the line 1308 is counted until the abnormality determination time threshold represented by the line 1309 is reached.
  • a line 1310 represents the setting state of the permission flag included in the abnormality detection permission determination processing unit 704.
  • the permission flag is turned on to indicate the abnormality detection permission.
  • the permission flag is turned off.
  • the ⁇ allowable generated torque is subtracted from the ⁇ estimated generated torque, so that the difference in the acceleration state has a negative value. Then, when the vehicle is traveling at a constant speed, the difference becomes larger than the permission determination threshold value. At the timing when the difference becomes larger than the permission determination threshold value, the timer for measuring the abnormality detection time is activated as shown in line 1308, and the permission flag shown in line 1310 is turned on to determine the abnormality detection permission.
  • the timer is cleared and the abnormality detection time returns to zero. Also, the permission flag is turned off, and the line 1310 returns to Low.
  • the reason for setting the abnormality determination time threshold value is that it is difficult to make the value of the line 1306 always 0 by perfectly matching the phases of the permissible generated torque after the filter processing and the estimated generated torque even in the normal time. This is because. Since always integrating leads to erroneous detection of an abnormal state, an abnormality determination time threshold value is provided to improve the detection accuracy of the abnormal state.
  • a line 1311 shows how the difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque shown in the line 1306 is integrated while the permission flag shown in the line 1310 is on.
  • a line 1312 represents an abnormality determination threshold value used by the comparison unit 710 for abnormality determination.
  • a line 1313 represents the setting state of the abnormality determination flag included in the comparison unit 710. The comparison unit 710 turns on the abnormality determination flag when the line 1313 is High, and outputs the abnormality determination. On the other hand, the comparison unit 710 does not output the abnormality determination because the abnormality determination flag is turned off when the line 1313 is Low.
  • the comparison unit 710 shown in FIG. Output the judgment. Then, the comparing unit 710 sets the abnormality determination flag shown in the line 1313 as the abnormality determination. As described above, when the abnormality detection unit (abnormality detection unit 112) determines that the abnormality detection is permitted, the integrated value (the integrated value of the difference between the ⁇ estimated generated torque and the ⁇ allowable generated torque) becomes larger than the abnormality determination threshold value. The abnormality judgment is output to.
  • this accumulated value is not the abnormality determination threshold value if it is not in an abnormal state. Does not exceed Therefore, it is possible to eliminate the possibility that the abnormality detection unit 112 may erroneously determine that the engine 201 is in the abnormal state even when the engine 201 is in the normal state.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an example of a series of processes performed by each unit of the vehicle-mounted control device 217.
  • each step will be described with reference to each control block forming the vehicle-mounted control device 217 shown in FIG.
  • the driving operation amount detection unit 101 converts the output voltage from the accelerator opening sensor 218 into an accelerator opening ratio and reads it (S1). For example, if the accelerator is fully opened, the accelerator opening ratio is converted to 100%.
  • the engine rotation speed calculation unit 102 counts the number of electric signals from the crank angle sensor 219, mainly the number of inputs of the pulse signal change per unit time, and calculates the engine rotation speed by calculation processing (S2). ..
  • the target throttle opening calculation unit 406 calculates and reads the target throttle opening based on the target torque calculated by the target torque calculation unit 405 (S3).
  • the throttle opening degree calculation unit 408 converts the throttle opening degree sensor output voltage from the throttle opening degree sensor 215 into the throttle opening degree and reads it.
  • the cylinder inflow air amount calculation unit 103 reads the cylinder inflow air amount (engine load) converted based on the output voltage of the intake air amount sensor (thermal air flow meter) 202 (S4).
  • the basic fuel amount calculation unit 104 calculates the basic fuel amount based on the engine speed and the cylinder inflow air amount (engine load) (S5).
  • the fuel correction unit 113 performs a map search for the basic fuel correction coefficient from the engine speed and the engine load, and calculates the basic fuel correction coefficient (S6).
  • the air-fuel ratio correction coefficient calculation unit 107 reads the actual air-fuel ratio obtained by converting the output voltage of the air-fuel ratio sensor 211 into the air-fuel ratio (S7).
  • the target air-fuel ratio calculation unit 108 performs a map search for the target air-fuel ratio based on the engine speed and the engine load, and searches for the target air-fuel ratio (S8).
  • the air-fuel ratio correction coefficient calculation unit 107 performs feedback control to the target air-fuel ratio with the target air-fuel ratio and the actual air-fuel ratio, and calculates the air-fuel ratio correction coefficient (S9).
  • the fuel correction unit 113 corrects the basic fuel amount by the basic fuel correction coefficient and the air-fuel ratio correction coefficient by the feedback control, and calculates the fuel injection amount (S10).
  • the ISC control unit 106 calculates the target value of the idle speed (ISC target speed) (S11), and calculates the ISC target flow rate that can realize the target value of the idle speed (S12). Then, the ISC control unit 106 calculates the required opening degree based on the ISC target flow rate (S13).
  • the basic ignition timing calculation unit 105 calculates the basic ignition timing of the engine 201 based on the engine speed and the engine load (S14).
  • the ignition timing correction unit 114 performs water temperature correction or the like on the basic ignition timing based on the water temperature correction amount (S15), and sets the corrected ignition timing in the one-cylinder fuel injection unit 116 to four-cylinder fuel injection unit 119 ( S16).
  • the allowable generated torque calculation unit 110 calculates the allowable generated torque (S17).
  • the estimated generated torque calculation unit 111 calculates the estimated generated torque (S18).
  • the abnormality detection unit 112 detects the abnormality of the engine 201 based on the allowable generated torque and the estimated generated torque (S19).
  • the electronically controlled throttle control unit 115 causes the target throttle opening calculation unit 109 to calculate the required opening amount from the target torque calculated from the accelerator opening and the engine speed, and the ISC control unit 106 calculates the required opening amount from the ISC target flow rate.
  • the throttle throttle valve 203 is controlled to the final throttle opening based on the opening (S20). Even when an abnormality of the engine 201 is detected in step S19, the electronically controlled throttle control unit 115 controls the throttle opening degree of the throttle throttle valve 203 (S20).
  • This abnormality detection process is an interrupt process performed at regular intervals.
  • FIG. 15 is a flowchart showing a detailed example of the process of calculating the allowable generated torque in step S17 of FIG. 14 and the process of calculating the estimated generated torque in step S18.
  • the allowable generated torque calculation unit 110 calculates the allowable generated torque (S21).
  • the allowable generated torque change amount calculation unit (allowable generated torque calculation unit 110) calculates a plurality of different allowable generated torque change amounts per unit time with the same starting point. For example, the allowable generated torque calculation unit 110 sequentially calculates the amount of change in the allowable generated torque ( ⁇ 10LT, ⁇ 40LT, ⁇ 80LT, ⁇ 120LT, ⁇ 160LT) for 10 ms, 40 ms, 80 ms, 120 ms, and 160 ms with the same starting point. (S22-S26).
  • the starting points for calculating the amount of change in the allowable generated torque are at the same timing. For example, 10 ms in step S22, 40 ms in step S23, etc. all represent the elapsed time from the same starting point 0.
  • the estimated generated torque calculation unit 111 calculates the estimated generated torque (S27).
  • the estimated generated torque change amount calculation section calculates a plurality of different estimated generated torque change amounts per unit time with the same starting point. For example, the estimated generated torque calculation unit 111 sequentially calculates the change amount ( ⁇ 10ET, ⁇ 40ET, ⁇ 80ET, ⁇ 120ET, ⁇ 160ET) of the estimated generated torque for 10 mS, 40 ms, 80 ms, 120 ms, and 160 ms with the same starting point. (S28 to S32). Even in this case, the starting points for calculating the change amount of the estimated generated torque are at the same timing. After step S32, the process moves to step S41 of FIG.
  • FIG. 16 and 17 are flowcharts showing a detailed example of the abnormality detection process performed in step S19 of FIG.
  • the abnormality detection unit 112 performs the processing of each step.
  • FIG. 16 is a flowchart showing an example of the abnormality detection permission determination process performed by the abnormality detection unit 112.
  • the abnormality detection unit (abnormality detection unit 112) permits the abnormality detection when the difference between the estimated generated torque change amount calculated for each same unit time and the allowable generated torque change amount becomes larger than the permission determination threshold value. To determine.
  • step S41 determines whether the difference between the estimated generated torque change amount ( ⁇ 80ET) and the allowable generated torque change amount ( ⁇ 80LT) for 80 ms is larger than the permission determination threshold value (KD80H). Check (S42).
  • step S43 determines whether the difference between the estimated generated torque change amount ( ⁇ 160ET) and the allowable generated torque change amount ( ⁇ 160LT) for 160 ms is larger than the permission determination threshold value (KD160H). Check (S44).
  • step S46 If the check result in step S46 is Yes, the abnormality detection unit 112 counts up the timer (DPCN) for measuring the abnormality detection time (S47), and proceeds to step S51 in FIG. If the check result in step S46 is No, the abnormality detection unit 112 ends the flow.
  • DPCN timer for measuring the abnormality detection time
  • FIG. 17 is a flowchart showing a detailed example of the abnormality determination processing performed by the abnormality detection unit 112.
  • the abnormality detection unit 112 checks whether the abnormality detection time measured by the abnormality detection time measurement timer (DPCN) is larger than the abnormality determination time threshold value (KDPCN) (S51). That is, it is checked whether the elapsed time after the abnormality detection is permitted exceeds the abnormality determination time threshold value. If the check result in step S51 is No, the abnormality detection unit 112 calculates the difference (change amount difference: SMD) between the estimated generated torque change amount ( ⁇ 10ET) and the allowable generated torque change amount ( ⁇ 10LT) for 10 ms. (S52).
  • SMD change amount difference
  • TSMD integrated value of the change amount difference
  • KTSMD abnormality determination threshold value
  • DPCN abnormality detection time measuring timer
  • TSMD integrated value
  • the engine 201 generates excessive torque based on the integrated value of the difference between the change amount of the allowable generated torque and the change amount of the estimated generated torque.
  • the occurrence of such a torque abnormality of the engine 201 can be determined.
  • the in-vehicle control device 217 determines whether or not a torque abnormality of the engine 201 that causes the engine 201 to generate excessive torque is generated based on the integrated value of the difference between the change amount of the required torque and the change amount of the estimated generated torque. It can also be determined. Therefore, the abnormality detection unit 112 can determine a torque abnormality in which the torque generated by the engine 201 is larger than the driver's intention due to, for example, an abnormality in the throttle throttle valve 203.
  • the torque increase abnormality of the engine 201 is determined based on the driving operation change amount and the operation state change amount of the engine 201.
  • the influence of variations in sensors (such as sensors for detecting the operating state) can be suppressed.
  • the torque increase abnormality of the engine 201 is determined based on the amount of change for a predetermined time (for example, between 40 ms and 160 ms), acceleration unintended by the driver can be suppressed, and risk avoidance of the driver can be sufficiently avoided. ..
  • the on-vehicle control device In the on-vehicle control device according to the first embodiment described above, it is possible to detect an abnormality from the allowable generated torque calculated from the accelerator opening degree of the driver and the estimated generated torque calculated based on the engine speed and the engine load. Abnormality was detected in the dimension of torque.
  • the in-vehicle control device may be configured to perform abnormality detection in another dimension, for example, the dimension of horsepower. Therefore, in the vehicle-mounted control device according to the second embodiment, the horsepower is calculated instead of the torque, and the engine 201 is calculated based on the integrated value of the difference between the change amount of the allowable generated horsepower and the change amount of the estimated generated horsepower. It is possible to determine the abnormal increase in horsepower.
  • a configuration example of a functional block that obtains the change amount of the allowable generated horsepower and the change amount of the estimated generated horsepower will be described with reference to FIGS. 18 to 20.
  • FIG. 18 is a control block diagram showing an internal configuration example of the on-vehicle control device 217A according to the second embodiment.
  • the on-vehicle control device 217A includes the required torque calculation unit 100, the allowable generation torque calculation unit 110, the estimated generation torque calculation unit 111, and the abnormality detection unit 112 of the on-vehicle control device 217 shown in FIG.
  • the allowable generated horsepower calculation unit 110A, the estimated generated horsepower calculation unit 111A, and the abnormality detection unit 112A are replaced.
  • the required horsepower calculation unit calculates the required horsepower based on the driving state of the vehicle. Further, when the allowable generated horsepower is used for processing, the required horsepower calculation unit (required horsepower calculation unit 100A) calculates the allowable generated horsepower that can be generated by the drive source (engine 201). Part 110A). The estimated generated horsepower calculation unit (estimated generated horsepower calculation unit 111A) calculates the estimated generated horsepower estimated to be generated in the drive source (engine 201) of the vehicle.
  • the abnormality detection unit 112A detects an abnormality in the drive source (engine 201).
  • the abnormality detection unit 112A according to the second embodiment is used to calculate the various processes calculated using torque in the first embodiment using horsepower.
  • the abnormality detection unit detects an abnormality of the drive source (engine 201) based on the integrated value of the difference between the required horsepower change amount and the estimated generated horsepower change amount. It is detected and the abnormality determination of the drive source (engine 201) is output.
  • abnormality detection unit 112A determines the cumulative value of the difference between the allowable generated horsepower change amount and the estimated generated horsepower change amount and the operating state of the drive source (engine 201).
  • the abnormality of the drive source (engine 201) is detected based on the result of comparison with the threshold value determined from.
  • FIG. 19 is a block diagram showing a schematic configuration example of the allowable generated horsepower calculation unit 110A.
  • the allowable generated horsepower calculation unit 110A includes an offset amount addition unit 506 and an allowable generated torque change amount calculation unit 510 in the allowable generated torque calculation unit 110 shown in FIG.
  • the calculation unit 510A is replaced.
  • the offset amount addition unit 506A adds the offset amount calculated by the offset amount calculation unit 509 to the allowable generated horsepower obtained by converting the allowable generated torque calculated by the integration unit 505. By adding the offset amount to the allowable generated horsepower, the estimated generated horsepower is prevented from becoming larger than the allowable generated horsepower in a normal state in consideration of the calculation error of the estimated generated horsepower.
  • the allowable generated horsepower change amount calculation unit 510A calculates the amount of change in the allowable generated horsepower for a predetermined time.
  • the allowable generated horsepower calculated by the allowable generated horsepower change amount calculation unit 510A and the change amount of the allowable generated horsepower for a predetermined time ( ⁇ allowable generated horsepower) are used by the abnormality detection unit 112A.
  • the required horsepower change amount calculation unit calculates the amount of change in the allowable generated horsepower per unit time as the allowable generated horsepower change amount. It is a horsepower change amount calculation unit (allowable generated horsepower change amount calculation unit 510A).
  • the required horsepower change amount calculation unit calculates the amount of change in the required horsepower per unit time as the required horsepower change amount.
  • FIG. 20 is a block diagram showing a schematic configuration example of the estimated generated horsepower calculation unit 111A.
  • the estimated generated horsepower calculation unit 111A includes a subtraction unit 606 and an estimated generated torque change amount calculation unit 608 in the estimated generated torque calculation unit 111 illustrated in FIG. 6, which are respectively included in the subtraction unit 606A and the estimated generated horsepower change amount calculation unit 608A. The configuration is replaced.
  • the subtracting unit 606A calculates the estimated generated horsepower as the axial horsepower of the engine 201 by converting the estimated generated torque obtained by subtracting the load torque from the estimated generated torque calculated by the integrating unit 605 into the estimated generated horsepower.
  • the estimated generated horsepower change amount calculation unit calculates the amount of change in the estimated generated horsepower per unit time as the estimated generated horsepower change amount. Therefore, the estimated generated horsepower change amount calculation unit 608A calculates the change amount of the estimated generated horsepower calculated by the subtraction unit 606A for a predetermined time.
  • the estimated generated horsepower calculated by the estimated generated horsepower change amount calculation unit 608A and the change amount of the estimated generated horsepower for a predetermined time are used in the abnormality detection process performed by the abnormality detection unit 112A.
  • the allowable generated horsepower, the change amount of the allowable generated horsepower in the predetermined time period, the estimated generated horsepower, and the change amount of the estimated generated horsepower in the predetermined time period are appropriately used to determine the abnormality.
  • the detection unit 112A detects the abnormality of the engine 201, the abnormality determination is output. Therefore, the in-vehicle control device 217A determines whether the engine 201 has abnormal horsepower that causes excessive engine power based on the integrated value of the difference between the allowable amount of change in horsepower and the estimated amount of change in horsepower. Occurrence can be determined.
  • the in-vehicle control device 217 detects occurrence of a horsepower abnormality of the engine 201 that causes the engine 201 to generate an excessive horsepower, based on the integrated value of the difference between the required horsepower change amount and the estimated generated horsepower change amount. It can also be determined.
  • the control according to the present embodiment can be applied to a vehicle that is not a turbo vehicle.
  • the drive source is not limited to the engine 201, which is an example of an internal combustion engine, and may be an electric motor. Therefore, the abnormality detection control according to the present embodiment may be applied to an electric vehicle including an electric motor or a hybrid vehicle including both an electric motor and an internal combustion engine.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various other application examples and modifications can be made without departing from the gist of the present invention described in the claims.
  • the above-described embodiment is a detailed and specific description of the system configuration in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to one having all the configurations described. Further, it is possible to add, delete, or replace another configuration with respect to a part of the configuration of this embodiment.
  • the control lines and information lines are shown as being considered necessary for explanation, and not all the control lines and information lines in the product are necessarily shown. In practice, it may be considered that almost all configurations are connected to each other.

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Abstract

車両の運転操作量、作動状態のばらつきの影響により、駆動源の異常を適切に判定できないことがあった。そのため、車載制御装置217は、車両の運転状態に基づいて要求トルクを算出する要求トルク算出部100と、要求トルクの単位時間当たりの変化量を要求トルク変化量として算出する要求トルク変化量算出部と、エンジン201で発生していると推定される推定発生トルクを算出する推定発生トルク算出部111と、推定発生トルクの単位時間当たりの変化量を推定発生トルク変化量として算出する推定発生トルク変化量算出部と、要求トルク変化量と推定発生トルク変化量との差分の積算値に基づいて検出したエンジン201の異常を検出し、エンジン201の異常判定を出力する異常検出部112と、を備える。

Description

制御装置
 本発明は、例えば、車両に搭載され、車両の駆動源が発生する推進力を制御する制御装置に関する。
 従来の制御装置では、運転者による運転操作量、例えばアクセル開度の検出値等に基づいて算出した運転者の要求トルクと、駆動源(例えば、内燃機関)の作動状態、例えば内燃機関への吸入空気量の検出値等に基づいて算出した推定発生トルクを比較する。そして、制御装置は、要求トルクに対して推定発生トルクが過大になっている場合に駆動源を異常と判定していた。
 例えば、特許文献1には、「実トルクと要求トルクとを比較して、要求トルクに対して実トルクが過大になるトルク増大異常の有無を判定する。」と記載されている。
特許第4924905号公報
 しかし、運転操作量(例えばアクセル開度)を検出するために使用されるセンサや、駆動源の作動状態(例えば内燃機関への吸入空気量)を検出するために使用されるセンサには、性能のばらつきや経時劣化による性能の変化等がある。また、駆動源が、例えば内燃機関である場合、駆動源には、各構成部品の重さや組み付け誤差等によるフリクションばらつきがある。このように駆動源の作動状態を検出するセンサには性能のばらつきがあり、駆動源の構成にもばらつきがある。従来の制御装置では、推定発生トルクと閾値とを比較して、推定発生トルクが閾値より大きくなると推定発生トルクが過大であると判定していたため、推定発生トルクと比較される閾値には、マージンを設定しておく必要があった。
 しかし、閾値のマージンを大きく設定しすぎると、制御装置は、駆動源の異常を判定できなかったり、異常判定に時間がかかったりすることから、制御装置が車両の動作を制御しきれず、十分な危険回避を行えない可能性があった。ここで、危険回避とは、駆動源のトルク異常を抑えるために行われる制御である。危険回避には、例えば、運転者が危険と判断してブレーキを踏む等の動作だけでなく、運転者に危険と感じさせることなく、制御装置が駆動源の出力を抑える等の制御も含まれる。
 また、特許文献1に開示されたように、各センサの検出値から算出した運転者側の要求トルクと、駆動源側の推定発生トルクとを単に大小比較するだけでは、閾値の設定が困難であった。また、上述したようにセンサ性能のばらつき等により、運転者が適切に危険回避できるような異常判定を行うことができなかった。例えば、推定発生トルクの算出精度が悪ければ、運転者の意図しない加速が発生していない正常時であっても、異常と判定される可能性が高くなってしまう。
 本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、運転者が適切に危険回避できる異常判定を行えるようにすることを目的とする。
 本発明に係る制御装置は、車両の運転状態に基づいて要求トルクを算出する要求トルク算出部と、要求トルクの単位時間当たりの変化量を要求トルク変化量として算出する要求トルク変化量算出部と、車両の駆動源で発生していると推定される推定発生トルクを算出する推定発生トルク算出部と、推定発生トルクの単位時間当たりの変化量を推定発生トルク変化量として算出する推定発生トルク変化量算出部と、要求トルク変化量と推定発生トルク変化量との差分の積算値に基づいて駆動源の異常を検出し、駆動源の異常判定を出力する異常検出部と、を備える。
 また、本発明に係る制御装置は、車両の運転状態に基づいて要求馬力を算出する要求馬力算出部と、要求馬力の単位時間当たりの変化量を要求馬力変化量として算出する要求馬力変化量算出部と、車両の駆動源で発生していると推定される推定発生馬力を算出する推定発生馬力算出部と、推定発生馬力の単位時間当たりの変化量を推定発生馬力変化量として算出する推定発生馬力変化量算出部と、要求馬力変化量と推定発生馬力変化量との差分の積算値に基づいて駆動源の異常を検出し、駆動源の異常判定を出力する異常検出部と、を備える。
 本発明によれば、車両の運転操作量、作動状態のばらつきの影響が抑えられた状態で、駆動源の異常が検出されると異常判定が出力されて、駆動源の制御が行われるため、運転者が適切に危険回避することが可能となる。
 上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
本発明の第1の実施の形態に係る車載制御装置の内部構成例を示す制御ブロック図である。 本発明の第1の実施の形態に係るエンジンの周辺部に設けられた補器の構成例を示す概略図である。 本発明の第1の実施の形態に係る車載制御装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。 本発明の第1の実施の形態に係るエンジンの異常を検出する部位に着目した車載制御装置の内部構成例を示すブロック図である。 本発明の第1の実施の形態に係る許容発生トルク算出部の概要構成例を示すブロック図である。 本発明の第1の実施の形態に係る推定発生トルク算出部の概要構成例を示すブロック図である。 本発明の第1の実施の形態に係る異常検出部の概要構成例を示すブロック図である。 本発明の第1の実施の形態の変形例に係る異常検出部の概要構成例を示すブロック図である。 本発明の第1の実施の形態の変形例に係る異常検出部の概要構成例を示すブロック図である。 本発明の第1の実施の形態に係る時間間隔又はエンジン回転数の違いによるΔトルクの差分と車両の加速Gの関係、及び車両速度と許可判定閾値との関係の一例を表すグラフである。 本発明の第1の実施の形態に係るエンジン回転数の違いによるΔトルクの差分の積算値と車両の加速Gの関係、及び車両速度と異常判定時間閾値との関係の一例を表すグラフである。 本発明の第1の実施の形態に係るギア段の違いによる異常判定時間と、異常発生時の車両速度との関係の一例を表すグラフである。 本発明の第1の実施の形態に係る車載制御装置の異常検出の挙動の一例を表すチャートである。 本発明の第1の実施の形態に係る車載制御装置の各部で行われる一連の処理の例を示すフローチャートである。 図14のステップS17における許容発生トルクを算出する処理、ステップS18における推定発生トルクを算出する処理の詳細な例を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施の形態に係る異常検出部により行われる異常検出許可の判定処理の例を表すフローチャートである。 本発明の第1の実施の形態に係る異常検出部により行われる異常判定の処理の例を表すフローチャートである。 本発明の第2の実施の形態に係る車載制御装置の内部構成例を示す制御ブロック図である。 本発明の第2の実施の形態に係る許容発生馬力算出部の概要構成例を示すブロック図である。 本発明の第2の実施の形態に係る推定発生馬力算出部の概要構成例を示すブロック図である。
 以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照して説明する。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
 始めに、車両に搭載される車載制御装置の内部構成例について説明する。
 図1は、車載制御装置217の内部構成例を示す制御ブロック図である。図1を参照して、車載制御装置217を構成する各制御ブロックの内部で行われる処理の概要を説明する。車載制御装置217は、車両に搭載され、車両の駆動源の推進力を制御することが可能な制御装置の一例である。特に、本実施の形態に係る車載制御装置217は、車両の運転者が意図する推進力以上の推進力が駆動源から発生していないか監視する機能を備える。
 車載制御装置217は、図1に示すブロック101~115を備える。車載制御装置217は、駆動源(エンジン201:内燃機関の一例)の動作を制御する制御装置の一例として用いられる。以下、順に各ブロック101~115について説明する。なお、後に説明する1気筒燃料噴射部116~4気筒燃料噴射部119、1気筒点火部120~4気筒点火部123は、エンジン201(図2を参照)に取付けられる。
 運転操作量検出部101は、運転者のアクセル開度を算出することで、運転操作量を検出する。
 エンジン回転数算出部102は、エンジン201の所定のクランク角度位置に設定されたクランク角度センサ219(図2を参照)からの電気的な信号、主にパルス信号変化の単位時間当たりの入力数をカウントし、演算処理することで、エンジン201の単位時間当りの回転数(エンジン回転数)を算出する。
 シリンダ流入空気量算出部103は、エンジン201のシリンダに流入する空気量(シリンダ流入空気量)を算出する。シリンダ流入空気量の算出は、エンジン201の吸気系上流に設定された吸入空気量センサ202(図2を参照)が検出した吸入空気量を表す吸入空気量センサ信号と、吸気管205(図2を参照)に設定された吸気管圧力センサ206が検出した吸気管圧力を表す吸気管圧力センサ信号とに基づいて行われる。また、シリンダ流入空気量算出部103は、算出したシリンダ流入空気量と、エンジン回転数算出部102で算出されたエンジン回転数とに基づいてエンジン201の負荷を算出する。
 基本燃料量算出部104は、エンジン回転数算出部102で算出されたエンジン回転数、及びシリンダ流入空気量算出部103で算出されたエンジン負荷に基づいて、各領域におけるエンジン201が要求する基本燃料量を算出する。
 基本点火時期算出部105は、エンジン回転数算出部102で算出されたエンジン回転数、及びシリンダ流入空気量算出部103で算出されたエンジン負荷に基づいてエンジン201の各領域における最適な基本点火時期を算出する。
 ISC(Idol Speed Control)制御部106は、エンジン201のアイドリング回転数を一定に保つために、アイドリング時の目標回転数を算出し、目標流量を算出する。
 空燃比補正係数算出部107は、エンジン201の排気管に設定された空燃比センサ211(後述する図2)の出力と、後述する目標空燃比の差分、及び前述したエンジン回転数とエンジン負荷に基づいて、空燃比フィードバック補正係数を算出する。
 目標空燃比算出部108は、エンジン回転数算出部102で算出されたエンジン回転数と、シリンダ流入空気量算出部103で算出されたエンジン負荷に基づいてエンジン201の目標空燃比を決定する。
 目標スロットル開度算出部109は、運転操作量検出部101で算出された運転者のアクセル開度、及びエンジン回転数算出部102で算出されたエンジン回転数に基づいて運転者が要求している目標トルクを算出し、目標トルクから目標スロットル開度を算出する。
 許容発生トルク算出部(許容発生トルク算出部110)は、駆動源(エンジン201)が発生可能な許容発生トルクを算出する。このため、許容発生トルク算出部110は、運転操作量検出部101で算出された運転者のアクセル開度、及びエンジン回転数算出部102で算出されたエンジン回転数に基づいて、許容発生トルクを算出する。また、許容発生トルク算出部110は、後述する異常検出のために用いられる許容発生トルクの変化量についても算出する。
 推定発生トルク算出部(推定発生トルク算出部111)は、車両の駆動源(エンジン201)で発生していると推定される推定発生トルクを算出する。このため、推定発生トルク算出部111は、エンジン回転数算出部102で算出されたエンジン回転数、及びシリンダ流入空気量算出部103で算出されたエンジン負荷に基づいて推定発生トルクを算出する。また、推定発生トルク算出部111は、後述する異常検出のために用いられる推定発生トルクの変化量を算出する。
 異常検出部112は、前述した許容発生トルクの変化量と推定発生トルクの変化量から異常検出を行う。異常検出部112の構成例及び動作例については図4以降で後述する。
 燃料補正部113は、基本燃料量算出部104で算出された基本燃料量に対して、エンジン201の気筒毎に、エンジン水温による補正、空燃比補正係数算出部107の空燃比フィードバック係数の補正を施す。
 1気筒燃料噴射部116~4気筒燃料噴射部119は、燃料補正部113で補正された基本燃料量に基づいてエンジン201の各気筒に燃料を噴射する。
 点火時期補正部114は、基本点火時期算出部105で決定された基本点火時期に対して、エンジン201の気筒毎にエンジン水温による補正等を施し、アドバンス又はリタードによる制御を行う。
 1気筒点火部120~4気筒点火部123は、点火時期補正部114で補正されたエンジン201の基本点火時期に応じて、シリンダに流入した燃料混合気を点火する。
 電制スロットル制御部115は、前述したアイドリング時の目標流量を確保するためのスロットル開度、及び目標スロットル開度算出部109で算出された目標スロットル開度となるように電制スロットルを制御する。また、電制スロットル制御部115は、異常検出部112がエンジン201のトルク増大異常を検出した場合に、この異常を解消するような電制スロットルの制御を行う。
 次に、エンジン201の周辺部に設けられた補器の構成例について説明する。
 図2は、エンジン201の周辺部に設けられた補器の構成例を示す概略図である。
 エンジン201は、エンジン201が吸入する空気量を計測する吸入空気量センサ(熱式空気流量計)202、エンジン201が吸入する空気流量を調整するスロットル絞り弁203を備える。また、エンジン201はスロットル絞り弁203を動作させる電制スロットルモータ204、スロットル絞り弁203の開度を検出するスロットル開度センサ215、吸気管205に設置された吸気管内の圧力を検出する吸気管圧力センサ206を備える。また、エンジン201は、エンジン201が要求する燃料を供給する燃料噴射弁207(図1に示した1気筒燃料噴射部116~4気筒燃料噴射部119)を備える。
 また、エンジン201は、エンジン201の回転数を算出するため所定のクランク角度位置に設定された突起を認識するクランク角度センサ219を備える。また、エンジン201は、エンジン201の工程を認識するためにクランク角度センサ219とは別に、所定のカム角度位置に設定された突起を認識するためのカム角度センサ208を備える。また、エンジン201は、シリンダ内に供給された燃料の混合気に点火する点火栓に、車載制御装置217の点火信号に基づいて点火エネルギを供給する点火モジュール209(図1に示した1気筒点火部120~4気筒点火部123)を備える。
 また、エンジン201は、エンジン201のシリンダブロックに設置されエンジン201の冷却水温を検出する水温センサ210、エンジン201の排気管の触媒前に設置され排気ガス中の酸素濃度に対してリニアな電気的信号を出力する空燃比センサ211を備える。
 車両には、燃料タンク212から蒸発する燃料ガスをチャコール等で吸着保持するキャニスタパージタンク213、キャニスタパージタンク213に吸着保持した燃料ガスを開度を調整することで吸気管へ流入させるキャニスタパージバルブ214が設けられる。また、車両には、エンジン201の運転、停止のメインスイッチであるイグニッションキイスイッチ216、運転者のアクセル開度を検出するアクセル開度センサ218が設けられる。
 図2に示す各補器は、エンジン201の各補器を制御する車載制御装置217に接続される。車載制御装置217は、各補器から送信された信号を受信して、各種の演算、処理を行い、必要な補器に駆動信号を送信して、補記の動作を制御する。
 図3は、車載制御装置217のハードウェア構成例を示すブロック図である。
 車載制御装置217に設けられたCPU301の内部には、エンジン201に設置された各センサの電気的信号をデジタル演算処理用の信号に変換し、及びデジタル演算用の制御信号を実際のアクチュエータの駆動信号に変換するI/O部302が設定されている。
 I/O部302には、水温センサ210、カム角度センサ208、空燃比センサ211、吸入空気量センサ(熱式空気流量計)202、スロットル開度センサ215、車両の車速を計測する車速センサ309、イグニッションキイスイッチ216、吸気管圧力センサ206、大気圧センサ312、吸気温センサ313、負荷SW314(例えば、エア・コンディショナスイッチ)、アクセル開度センサ218、及びクランク角度センサ219から各信号が入力される。
 CPU301には、出力信号ドライバ303が接続される。このため、CPU301は、I/O部302から入力した各信号に基づいて、所定の演算、処理を行った後、駆動信号を出力信号ドライバ303に入力する。出力信号ドライバ303は、1気筒燃料噴射弁317~4気筒燃料噴射弁320、1気筒点火コイル321~4気筒点火コイル324、及び電制スロットルモータ204に対して出力信号を送信する。
 図4は、エンジン201のトルク増大異常を検出する部位に着目した車載制御装置217の内部構成例を示すブロック図である。図4に示す各部の処理は、図3に示したCPU301が実行するプログラムによって実現される。
 図1に示したアクセル開度センサ218に第1アクセル開度センサ401及び第2アクセル開度センサ402が含まれる。第1アクセル開度センサ401及び第2アクセル開度センサ402は、共にアクセルペダルに設けられ、それぞれ運転者の意図により操作されたアクセルのアクセル操作量をセンシングする。第1アクセル開度センサ401及び第2アクセル開度センサ402からの出力はほぼ同じ値となる。
 第1アクセル開度センサ401がセンシングした値は、第1アクセル開度算出部403に出力され、第2アクセル開度センサ402がセンシングした値は、第2アクセル開度算出部404に出力される。なお、第1アクセル開度算出部403及び第2アクセル開度算出部404は、図1の運転操作量検出部101に含まれる。
 第1アクセル開度算出部403は、第1アクセル開度センサ401でセンシングされた出力に基づいて第1アクセル開度を算出する。第1アクセル開度は、目標トルク算出部405が運転者の目標とする目標トルクを算出するために用いられる。
 そこで、目標トルク算出部(目標トルク算出部405)は、アクセル開度(第1アクセル開度)及び駆動源(エンジン201)の回転数に基づいて目標トルクを算出する。
 目標スロットル開度算出部(目標スロットル開度算出部406)は、目標トルクに基づいて目標スロットル開度を算出する。目標スロットル開度は、スロットル絞り弁203(図2を参照)の開度を制御するために用いられる。
 モータ駆動出力信号算出部(モータ駆動出力信号算出部407)は、スロットル絞り弁(スロットル絞り弁203)を目標スロットル開度で開かせるスロットルモータ(電制スロットルモータ204)を駆動するためのモータ駆動出力信号を算出する。
 電制スロットルモータ204は、モータ駆動出力信号算出部407が出力したモータ駆動出力信号に基づいて、エンジン201の吸気系に取り付けられたスロットル絞り弁203の開閉動作を行わせる。
 スロットル開度センサ215は、スロットル絞り弁203の動作量をセンシングし、センサ信号をスロットル開度算出部408に出力する。
 スロットル開度算出部(スロットル開度算出部408)は、スロットル絞り弁(スロットル絞り弁203)のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ(スロットル開度センサ215)から入力されるセンサ信号に基づいてスロットル開度を算出する。このとき、スロットル絞り弁203の動作量が実スロットル開度として算出される。
 そして、モータ駆動出力信号算出部(モータ駆動出力信号算出部407)は、目標スロットル開度、異常判定、及びスロットル開度に基づいて、目標スロットル開度にスロットル開度が一致するようにモータ駆動出力信号のフィードバック制御を行う。このとき、モータ駆動出力信号算出部407は、スロットル開度算出部408から入力した実スロットル開度と、目標スロットル開度算出部406から入力した目標スロットル開度とを比較する。そして、モータ駆動出力信号算出部407は、目標スロットル開度に実スロットル開度が一致するようにモータ駆動出力信号をフィードバック制御する。これにより、目標スロットル開度に実スロットル開度が一致するように電制スロットルモータ204がスロットル絞り弁203のスロットル開度を制御する。
 なお、モータ駆動出力信号算出部(モータ駆動出力信号算出部407)は、異常判定が入力された場合に、駆動源(エンジン201)が発生するトルクを低下させるフェールセーフ処理を行う。これにより、異常判定されたエンジン201の出力が低下し、エンジン201のトルク異常を抑えることができる。
 なお、上述した目標トルク算出部405、目標スロットル開度算出部406、モータ駆動出力信号算出部407及びスロットル開度算出部408は、図1の目標スロットル開度算出部109に含まれるものとする。
 一方、第2アクセル開度算出部404は、第2アクセル開度センサ402でセンシングされた出力に基づいて第2アクセル開度を算出する。
 要求トルクを処理に用いる場合、要求トルク算出部(要求トルク算出部100)が、車両の運転状態に基づいて要求トルクを算出する。なお、要求トルクとは、例えば、目標トルクと許容発生トルクをまとめて表したものである。車両の運転状態には、例えば、第2アクセル開度、エンジン回転数が含まれるが、その他のパラメータが含まれてもよい。このため、要求トルク算出部100は、第2アクセル開度、エンジン回転数以外のパラメータを用いて要求トルクを算出することができる。
 一方、許容発生トルクを処理に用いる場合、要求トルク算出部(要求トルク算出部100)は、駆動源(エンジン201)が発生可能な許容発生トルクを算出する許容発生トルク算出部(許容発生トルク算出部110)である。許容発生トルク算出部110は、第2アクセル開度算出部404から入力した第2アクセル開度と、エンジン回転数とに基づいて許容発生トルクを算出し、併せて所定時間の許容発生トルクの変化量も算出する。
 推定発生トルク算出部111は、エンジン201の状態を示す吸入空気量、吸気管圧力、エンジン回転数とに基づいて、エンジン201が発生しているトルクを推定し、併せて所定時間の推定発生トルクの変化量も算出する。
 最後に、異常検出部112は、駆動源(エンジン201)の異常(例えば、トルク増大異常)を検出する。
 要求トルクを処理に用いる場合、異常検出部(異常検出部112)は、要求トルク変化量と推定発生トルク変化量との差分の積算値に基づいて駆動源(エンジン201)の異常を検出し、駆動源(エンジン201)の異常判定を出力する。
 また、許容発生トルクを処理に用いる場合、異常検出部(異常検出部112)は、許容発生トルク変化量と推定発生トルク変化量との差分の積算値と、駆動源(エンジン201)の作動状態から決定される閾値とを比較した結果に基づいて、駆動源(エンジン201)の異常を検出する。このとき、異常検出部112は、許容発生トルク算出部110で算出された許容発生トルク、若しくは許容発生トルクの所定時間の変化量と、推定発生トルク算出部111で算出された推定発生トルク、若しくは推定発生トルクの所定時間の変化量に基づいて、運転者の意図している目標トルク以上のトルクがエンジン201で発生していないか監視する。
 異常検出部112によりエンジン201のトルク増大異常が検出され、異常判定が出力されると、モータ駆動出力信号算出部407は、エンジン201の出力を抑えるようにスロットル絞り弁203を動作させる。例えば、モータ駆動出力信号算出部407は、エンジン201の出力を抑える方向へスロットル絞り弁203が動くように電制スロットルモータ204を駆動するか、又は電制スロットルモータ204を停止することで機械的にスロットル絞り弁203を動作させる。
 図5は、図4に示した許容発生トルク算出部110の概要構成例を示すブロック図である。
 許容発生トルクベース値算出部501は、入力したエンジン回転数と第2アクセル開度に基づいて許容発生トルクのベース値を算出する。
 選択部502は、許容発生トルクベース値算出部501により算出された許容発生トルクのベース値と、クルーズ要求のトルクのうち、大きい方の値を選択することで、クルーズ中の許容発生トルクの算出に対応している。
 選択部503は、外部から入力されるトルクガード要求と、選択部502で算出された許容発生トルクのうち、小さい方の値を選択することで、外部からのトルクガード要求を考慮した許容発生トルクを算出する。
 燃料性状に対応した補正係数算出部507は、燃料性状によるエンジン201の発生トルクの変化分を考慮するための補正係数を算出する。
 積算部504は、補正係数算出部507で算出された補正係数を、選択部503で算出された許容発生トルクに積算することで、燃料性状による発生トルクの変化に対応した許容発生トルクを算出する。
 空気密度に対応した補正係数算出部508は、空気密度によるエンジン201の発生トルクの変化分を考慮するための補正係数を算出する。
 積算部505は、補正係数算出部508で算出された補正係数を、積算部504で算出された許容発生トルクに積算することで、空気密度による発生トルクの変化に対応した許容発生トルクを算出する。
 オフセット量算出部509は、許容発生トルクのオフセット量を算出する。
 オフセット量加算部506は、オフセット量算出部509で算出されたオフセット量を、積算部505で算出された許容発生トルクに加算することで、後述する推定発生トルクの算出誤差を考慮し、正常時に推定発生トルクが許容発生トルクより大きくならないようにする。
 最後に、許容発生トルク変化量算出部(許容発生トルク変化量算出部510)は、許容発生トルクの単位時間当たりの変化量を許容発生トルク変化量(Δ許容発生トルク)として算出する。オフセット量加算部506で算出された許容発生トルク、許容発生トルク変化量算出部510で算出された許容発生トルクの所定時間の変化量(Δ許容発生トルク)は、異常検出部112で行われる異常検出処理で使用される。
 ここで、要求トルクを処理に用いる場合には、要求トルク変化量算出部(要求トルク変化量算出部511)が、要求トルクの単位時間当たりの変化量を要求トルク変化量(Δ要求トルク)として算出する。
 図6は、図4に示した推定発生トルク算出部111の概要構成例を示すブロック図である。
 推定発生トルク算出部(ハイオク)601は、エンジン回転数と、エンジン負荷とに基づいて、燃料がハイオクガソリンである時の推定発生トルクのベース値を算出する。
 推定発生トルク算出部(レギュラ)602は、エンジン回転数と、エンジン負荷とに基づいて、燃料がレギュラガソリンである時の推定発生トルクのベース値を算出する。
 推定発生トルクベース値選択部603は、車両が使用しているガソリンの性状判定の結果、つまりガソリンの性状が、ハイオク又はレギュラのいずれであるかを示す判定結果に基づいて、該当する推定発生トルクのベース値を選択する。
 積算部604は、推定発生トルクベース値選択部603で選択された推定発生トルクのベース値の計測時の点火時期の影響を考慮し、推定発生トルクのベース値に点火効率を積算する。例えば、推定発生トルクのベース値を計測した時の点火時期を基準とすると、この基準の点火時期に対して遅角側の点火時期であった場合、点火効率が1.0より小さくなる。その結果、積算部604により推定発生トルクが小さく算出されることになる。
 積算部605は、積算部604により算出された推定発生トルクに対して燃料噴射量補正値を積算する。例えば、積算部605は、燃料カット中に補正値を0として推定発生トルクに積算することで、燃料カット中の推定発生トルクが0になるように燃料噴射量補正値を0にする。このように燃料噴射量補正値を0にするのは、燃料噴射がされていないときは、エンジン201の発生トルクが0になる現象に一致させるためである。
 負荷トルク算出部607は、エンジン回転数と、吸気管圧力とに基づいて、負荷トルクを算出する。
 減算部606は、積算部605で算出された推定発生トルクから負荷トルクを減算することで、エンジン201の軸トルクとして推定発生トルクを算出する。
 最後に、推定発生トルク変化量算出部(推定発生トルク変化量算出部608)は、推定発生トルクの単位時間当たりの変化量を推定発生トルク変化量(Δ推定発生トルク)として算出する。このとき、推定発生トルク変化量算出部608は、減算部606で算出された推定発生トルクの所定時間の変化量を算出する。減算部606で算出された推定発生トルク、推定発生トルク変化量算出部608で算出された推定発生トルクの所定時間の変化量(Δ推定発生トルク)は、異常検出部112で行われる異常検出処理で使用される。
 図7は、図4に示した異常検出部112の概要構成例を示すブロック図である。
 異常検出部(異常検出部112)は、許容発生トルク変化量(Δ許容発生トルク)と推定発生トルク変化量(Δ推定発生トルク)との差分が許可判定閾値より大きくなった場合に異常検出許可と判定し、異常検出許可と判定されている時間を異常検出時間として算出し、異常検出時間が、異常判定時間閾値に達するまで、異常検出時間の算出を継続する。
 ここで、許可判定閾値は、異常検出部(異常検出部112)が駆動源(エンジン201)の異常検出の許可を判定するために用いられ、車両の車速、及び所定時間に応じて異なる値をとる。Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの算出に際して、Δ(所定時間)ごとに異なる閾値が使用されるため、許可判定閾値は、Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクが算出されるときに用いられる所定時間に応じて異なる値をとる。なお、許可判定閾値は、駆動源(エンジン201)の回転数、及び及び所定時間に応じて異なる値をとるようにしてもよい。
 また、異常判定時間閾値は、要求トルク変化量と推定発生トルク変化量との差分が積算される時間を制限するために用いられる。
 以下、異常検出部112の各部で行われる具体的な処理の内容について説明する。
 始めに、差分算出部701は、許容発生トルク変化量算出部510(図5を参照)により算出された推定発生トルクの所定時間の変化量(Δ推定発生トルク)と、推定発生トルク変化量算出部608(図6を参照)により算出された許容発生トルクの所定時間の変化量(Δ許容発生トルク)の差分を算出する。そして、差分算出部701は、Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分を、比較部703及び積算処理部705に出力する。
 許可判定閾値算出部702は、異常検出許可判定処理部704がエンジン201のトルク異常の検出を許可する判定を行うために用いられる閾値(許可判定閾値)を算出する。
 比較部703は、差分算出部701で算出されたΔ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分と、許可判定閾値算出部702で算出された許可判定閾値とを比較する。そして、Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分が許可判定閾値より大きくなった場合に、判定結果を出力する。
 異常検出許可判定処理部704は、比較部703から入力されるΔ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分が、許可判定閾値より大きくなったとの判定結果に基づいて、異常検出許可と判定する。異常検出許可判定処理部704が異常検出許可と判定するのは、比較部708から入力される、異常検出許可がクリアされるまでの期間である。異常検出許可判定処理部704は、判定した異常検出許可を積算処理部705及び異常検出時間算出部706に出力する。
 積算処理部705は、異常検出許可が入力する間、差分算出部701から入力されるΔ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分を積算する。そして、積算処理部705は、Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分の積算値を比較部710に出力する。
 異常検出時間算出部706は、異常検出許可判定処理部704により異常検出許可と判定されている時間(以下、「異常検出時間」と呼ぶ)を算出する。異常検出時間は、例えば、異常検出時間算出部706が有する不図示のタイマーにより計測される時間に相当する。
 異常判定時間閾値算出部707は、比較部708で用いられる異常検出時間の長さを判定するための閾値(異常判定時間閾値)を算出する。
 比較部708は、異常検出時間算出部706から入力される異常検出時間と、異常判定時間閾値算出部707から入力される異常判定時間閾値とを比較する。そして、比較部708は、異常検出時間が異常判定時間閾値よりも大きくなると、異常検出許可判定処理部704において異常検出許可とした判定をクリアする。併せて、比較部708は、積算処理部705で積算されるΔ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分の積算値もクリアする。例えば、比較部708が異常検出許可とした判定をクリアしたことが異常検出許可判定処理部704に出力され、異常検出許可判定処理部704から積算処理部705に異常検出許可とした判定がクリアされたことが伝わると、積算処理部705が積算値をクリアする。
 異常判定閾値算出部709は、異常判定閾値を算出する。異常判定閾値は、異常検出部(異常検出部112)が積算値(Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分の積算値)に基づいて駆動源(エンジン201)の異常を検出するために用いられ、車速に応じて異なる値をとる。なお、異常判定閾値は、駆動源(エンジン201)の回転数に応じて異なる値をとるようにしてもよい。
 比較部710は、積算処理部705で積算されるΔ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分の積算値と、異常判定閾値算出部709から入力される異常判定閾値とを比較する。ここで、積算値(Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分の積算値)は、駆動源(エンジン201)が正常であるときにゼロ近傍の値をとり、駆動源(エンジン201)が異常であるときに異常判定閾値よりも大きくなる。
 このため、比較部710は、Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分の積算値が、異常判定閾値よりも大きくなると、異常判定とした結果をモータ駆動出力信号算出部407(図4を参照)に出力する。比較部710が異常判定を出力することは、異常検出部112が異常を検出することと等価である。このように異常検出部(異常検出部112)は、異常検出許可と判定される間、積算値(Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分の積算値)の算出を行い、積算値が、駆動源(エンジン201)の作動状態に基づいて決定される異常判定閾値より大きくなった場合に、駆動源(エンジン201)の異常を検出し、異常判定を出力する。
 異常検出部112がモータ駆動出力信号算出部407に異常判定を出力すると、モータ駆動出力信号算出部407は、スロットル絞り弁203が閉じるようにモータ駆動出力信号を算出する。そして、モータ駆動出力信号が電制スロットルモータ204に出力され、スロットル絞り弁203の開度が制御され、スロットル絞り弁203が閉じられる。
 なお、エンジン201のトルク増大異常を検出する方法は、図7に示す異常検出部112が行う方法以外にも考えられる。そこで、図8と図9を参照して、エンジン201のトルク増大異常を検出する他の方法を実行可能な異常検出部112A、410Bの構成例及び動作例について説明する。
(異常検出部の第1の変形例)
 図8は、異常検出部112Aの概要構成例を示すブロック図である。図8に示す異常検出部112Aは、既に図7を参照して説明した、比較部710から出力される異常判定を併用しつつ、推定発生トルクと許容発生トルクの差分の状態を監視する異常検出方法を実行する。本方法は、図7を参照して説明した異常検出部112が行う方法だけではエンジン201の異常を検出できない状態に対処するために行われる。このため、図7の異常検出部112と、図8の異常検出部112Aとは並行して動作してよい。
 ここで、第1の変形例に係る異常検出部(異常検出部112A)は、異常検出許可と判定される間、推定発生トルクと許容発生トルクとの差分が差分異常判定閾値よりも大きくなった場合に算出した差分異常検出時間と、差分異常判定時間閾値とを比較し、差分異常検出時間が差分異常判定時間閾値よりも大きくなった場合に判定した差分異常と判定する。これにより、異常検出部112Aは、推定発生トルクと許容発生トルクとの異常な乖離を異常として検出することができる。
 そして、異常検出部(異常検出部112A)は、判定した差分異常と、積算値(Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分の積算値)に基づいて出力された異常判定とに基づいて、推定発生トルクと許容発生トルクの差分の状態を考慮した異常判定を出力する。このように積算値が異常判定されたことに加えて、差分の異常も発生していると判断できるので、確実に駆動源(エンジン201)の異常を判断することができる。このため、異常検出部(異常検出部112A)は、正常な駆動源(エンジン201)を、異常と誤判断することを避けられる。以下に異常検出部112Aの各部における具体的な処理の例について説明する。
 異常検出部112Aが備える差分算出部701、許可判定閾値算出部702、比較部703及び異常検出許可判定処理部704の動作は、図7に示した異常検出部112の対応する各部の動作と同様である。そして、異常検出許可判定処理部704が判定した異常検出許可が差分異常検出時間算出部804に出力される。
 差分算出部801は、推定発生トルク算出部111で算出された推定発生トルクと、許容発生トルク算出部110で算出された許容発生トルクとの差分を算出する。
 差分異常判定閾値算出部802は、比較部803が推定発生トルクと許容発生トルクの差分異常を判定するために用いられる閾値(差分異常判定閾値)を算出する。
 比較部803は、差分算出部801で算出された推定発生トルクと許容発生トルクの差分と、差分異常判定閾値算出部802で算出された差分異常判定閾値とを比較する。比較部803は、推定発生トルクと許容発生トルクの差分が、差分異常判定閾値よりも大きい場合に、差分異常の発生と判定し、差分異常の発生を差分異常検出時間算出部804に出力する。
 差分異常検出時間算出部804は、異常検出許可判定処理部704で判定された異常検出許可と、比較部803で算出された比較結果とに基づいて、異常検出許可と判定されている間に、推定発生トルクが許容発生トルクより大きくなっている時間(差分異常検出時間)を算出する。
 差分異常判定時間閾値算出部805は、差分異常判定時間閾値を算出する。差分異常判定時間閾値は、差分異常検出時間がこの閾値より大きくなった場合に、比較部806が差分異常と判定するために用いられる。
 比較部806は、差分異常検出時間算出部804で算出された差分異常検出時間と、差分異常判定時間閾値算出部805で算出された差分異常判定時間閾値とを比較し、比較結果を異常判定処理部807に出力する。ここで比較結果には、推定発生トルクが許容発生トルクより大きくなっている時間が差分異常判定時間閾値より大きくなった場合に、比較部806が差分異常と判定した結果(差分異常判定)が含まれる。
 異常判定処理部807は、図7の比較部710から出力される、Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分の積算値から求めた異常判定の結果と、比較部806から出力される、推定発生トルクと許容発生トルクの差分異常の判定結果とに基づいて、最終的な異常判定を行う。これにより、異常判定処理部807は、推定発生トルクと許容発生トルクの差分の状態を考慮した異常判定を行うことができる。そして、異常判定処理部807は、最終的な異常判定の結果をモータ駆動出力信号算出部407(図4を参照)に出力する。
(異常検出部の第2の変形例)
 図9は、異常検出部112Bの概要構成例を示すブロック図である。
 第2の変形例に係る異常検出部(異常検出部112B)は、積算値(Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分の積算値)が仮異常判定閾値より大きくなった場合に仮異常と判定される期間である仮異常判定時間が、仮異常判定時間閾値よりも大きくなり、かつ、積算値が異常判定積算値閾値よりも大きくなった場合に異常判定を出力する。これにより、異常検出部112Bは、始めに算出した積算値に対して仮異常の有無を判定した後、この積算値が、エンジン201のトルク増大異常を原因として算出された値であると判定できる。以下に異常検出部112Bの各部における具体的な処理の例について説明する。
 異常検出部112Bが備える差分算出部701の動作は、図7に示した異常検出部112が備える差分算出部701の動作と同様である。そして、差分算出部701は、算出したΔ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分を積算処理部901に出力する。
 積算処理部901は、差分算出部701で算出されたΔ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分を積算し、この積算値を比較部903及び異常判定処理部909に出力する。
積算処理部901が、Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分を積算する期間は、後述する比較部907から、仮異常判定時間が仮異常判定時間閾値よりも大きいとの比較結果が出力されるまでの間である。
 仮異常判定閾値算出部902は、比較部903で用いられる仮異常判定用の閾値(仮異常判定閾値)を算出する。
 比較部903は、積算処理部901で算出されたΔ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分の積算値と、仮異常判定閾値算出部902で算出された仮異常判定閾値とを比較し、比較結果を出力する。
 仮異常判定部904は、比較部903から入力した比較結果に基づいて、Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分の積算値が仮異常判定閾値より大きくなった場合、仮異常と判定する。そして、仮異常判定部904は、仮異常の判定結果を仮異常判定時間算出部905及び異常判定処理部909に出力する。
 仮異常判定時間算出部905は、仮異常判定部904から入力される仮異常の判定結果に基づいて、仮異常判定部904が仮異常と判定する時間(仮異常判定時間)を算出する。仮異常判定時間は、例えば、仮異常判定時間算出部905が有する不図示のタイマーにより計測される時間に相当する。
 仮異常判定時間閾値算出部906は、比較部907で用いられる仮異常判定時間閾値を算出する。
 比較部907は、仮異常判定時間算出部905で算出された仮異常判定時間と、仮異常判定時間閾値算出部906で算出された仮異常判定時間閾値とを比較し、比較結果を積算処理部901及び異常判定処理部909に出力する。
 異常判定積算値閾値算出部908は、異常判定処理部909で用いられる異常判定用の積算値閾値(異常判定積算値閾値)を算出し、異常判定処理部909に出力する。
 異常判定処理部909には、積算処理部901からΔ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分の積算値が入力され、仮異常判定部904から仮異常の判定結果が入力される。
また、異常判定処理部909には、比較部907から仮異常判定時間の比較結果が入力され、異常判定積算値閾値算出部908から異常判定積算値閾値が入力される。
 異常判定処理部909は、仮異常判定時間の比較結果に基づいて、仮異常判定時間が異常判定積算値閾値より大きくなったと判定したタイミングで、仮異常判定部904により仮異常と判定された時から積算されたΔ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分の積算値の増加分積算値と、異常判定積算値閾値とを比較する。そして、異常判定処理部909は、Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分の積算値の増加分積算値が、異常判定積算値閾値よりも大きくなった場合に、最終的な異常判定を行う。異常判定処理部909は、最終的な異常判定の結果をモータ駆動出力信号算出部407(図4を参照)に出力する。
 図10は、時間間隔又はエンジン回転数の違いによるΔトルクの差分と車両の加速Gの関係、及び車両速度と許可判定閾値との関係の一例を表すグラフである。図中に記載したΔトルクの差分とは、推定発生トルクの所定時間の変化量(Δ推定発生トルク)と許容発生トルクの所定時間の変化量(Δ許容発生トルク)との差分を表す。
 図10のグラフ(a)は、トランスミッションのギアを固定し、所定のエンジン回転数状態を保持した状態でスロットル絞り弁203をステップ的に開けた場合における、時間間隔Δtの違いによるΔトルクの差分と加速Gの関係の一例を表す。ここで、変化量(Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルク)が算出される時間間隔をt1、t2とする。そして、t1の間隔(Δt1)は、t2の間隔(Δt2)より大きくする。なお、グラフ中に、「危険な加速G領域」として表す加速Gは、例えば0.2G以上とする。
 スロットル絞り弁203の開度が大きい方が、加速Gが大きくなる。このため、所定の加速Gが発生する時のΔトルクの差分は、時間間隔が大きいΔt1の場合(図中に黒丸マークで表す)の方が、時間間隔が小さいΔt2の場合(図中に×マークで表す)よりも大きくなる。このため、車両が所定の加速G以上発生した時を、車両が危険な状態であると仮定すると、Δt1、Δt2毎に車両の危険な状態、すなわちエンジン201の異常状態の検出を許可する閾値(許可判定閾値)を複数設定する必要がある。例えば、図中に表されるように、Δt1用の閾値と、Δt2用の閾値が設定される。
 図10のグラフ(b)は、図10のグラフ(a)に対して、時間間隔を一つの状態とし、保持するエンジン回転数の状態を2種類(Ne1、Ne2)として確認した、エンジン回転数Neの違いによるΔトルクの差分と加速Gの関係の一例を表すグラフである。ここで、変化量(Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルク)が算出されるエンジン回転数を、Ne1、Ne2とする。そして、エンジン回転数Ne1の方がNe2より高い。
 ギア固定とした上で、エンジン回転数Ne1、Ne2での車両速度をそれぞれ車両速度VSP1、VSP2と表すと、車両速度VSP1の方が車両速度VSP2より大きい。例えば、車両速度VSP1を50[km/h]、車両速度VSP2を10[km/h]とする。
 車両が所定の加速G以上発生した時のΔトルクの差分は、エンジン回転数が高いNe1(車両速度が大きいVSP1)の場合(図中に四角マークで表す)の方が、エンジン回転数が低いNe2(車両速度が小さいVSP2)の場合(図中に三角マークで表す)よりも大きくなる。このため、車両が所定の加速G以上発生した時を、車両が危険な状態であると仮定すると、エンジン回転数Ne1(VSP1)、Ne2(VSP2)毎に車両の危険な状態(異常状態)の検出を許可する閾値(許可判定閾値)を複数設定する必要がある。例えば、図中に表される閾値は、Ne1(VSP1)の方が、Ne2(VSP2)よりも大きいことが表される。
 図10のグラフ(c)は、車両速度VSP(エンジン回転数Ne)に対するΔトルクの差分閾値(ΔNm)の関係の一例を表すグラフである。Δトルクの差分閾値(ΔNm)は、図7に示した許可判定閾値算出部702が算出する許可判定閾値に相当する。そして、図10のグラフ(a),(b)を参照して説明したように、許可判定閾値は、時間間隔毎(Δt1、Δt2毎)に、エンジン回転数(Ne)又は車両速度(VSP)で可変な複数の閾値が設定されることが分かる。
 図11は、エンジン回転数の違いによるΔトルクの差分の積算値と車両の加速Gの関係、及び車両速度と異常判定時間閾値との関係の一例を表すグラフである。
 図11のグラフ(a)は、トランスミッションのギアを固定し、所定のエンジン回転数状態を保持した状態でスロットル絞り弁203をステップ的に開けた場合におけるΔトルクの差分の積算値と加速Gの関係の一例を表す。このグラフ(a)は、エンジン回転数の状態を2種類(Ne1、Ne2)で確認した結果として表される。上述したようにエンジン回転数Ne1の方がNe2より高い。そして、ギア固定のためエンジン回転数Ne1、Ne2での車両速度をそれぞれ車両速度VSP1、VSP2と表すと、車両速度VSP1の方が車両速度VSP2より大きい状態となる。
 車両が所定の加速G以上発生した時のΔトルクの差分の積算値は、エンジン回転数の状態が高いNe1(車両速度が大きいVSP1)の場合(図中に斜め四角マークで表す)の方が、エンジン回転数の状態が低いNe2(車両速度が小さいVSP2)の場合(図中に六角形マークで表す)よりも大きくなる。このため、車両が所定の加速G以上発生した時を、車両が危険な状態であると仮定すると、Ne1(VSP1)、Ne2(VSP2)毎に車両の危険な状態(異常状態)を検出するための閾値(異常判定閾値)を複数設定する必要がある。例えば、図中に示す閾値は、Ne1(VSP1)の方が、Ne2(VSP2)よりも大きいことが表される。
 図11のグラフ(b)は、車両速度VSP(エンジン回転数Ne)に対するΔトルクの差分積算値の閾値(ΣΔNm)の関係の一例を表すグラフである。Δトルクの差分積算値の閾値(ΣΔNm)は、図7に示した異常判定閾値算出部709が算出する異常判定閾値に相当する。そして、図11のグラフ(a)を参照して説明したように、異常判定閾値は、エンジン回転数(Ne)又は車両速度(VSP)で可変な閾値にする必要があることが分かる。
 図12は、ギア段の違いによる異常判定時間と、異常発生時の車両速度との関係の一例を表すグラフである。
 図12のグラフ(a)は、図11に示した、異常状態を検出するための積算値を算出するのに必要な異常判定時間[ms](積算値が閾値に達するまでの時間)と、各ギアでの異常発生時の車両速度(VSP)[km/h]との関係の一例を表したものである。このため、グラフ(a)では、トランスミッションのギアを変え、所定の車両速度状態(エンジン回転数状態)を保持した状態でスロットル絞り弁203をステップ的に開いた時に計測された異常判定時間がプロットされる。
 例えば、車両速度が20km/hから40km/hまでの領域において、同じ車両速度であれば、Highギア側(エンジン回転数が低い側)は、異常状態を検出するための積算値を算出するのに必要な時間(異常判定時間)が長い。図中には、車両速度(VSP)が10[km/h]毎に、1速を三角形マーク、2速を斜め四角形マーク、3速を五角形マークで異常判定時間をプロットした様子が示される。
 この結果は、本実施の形態に係る車両がターボ車である場合に得られる。このため、Highギア側(エンジン回転数が低い側)では、ターボによる過給の遅れ(ターボラグ)が発生することから、異常状態を検出するための積算値を算出するのに必要な時間(異常判定時間)が長くなる。
 図12のグラフ(b)は、車両速度[km/h]と、異常判定時間閾値[ms]との関係の一例を表したものである。図中に、1速用、2速用、3速用の車両速度と、異常判定時間閾値との関係を表すグラフを示している。グラフ(b)に示すように、図7に示した異常判定時間閾値算出部707算出する異常判定時間閾値は、トランスミッションのギア段毎に、車両速度(VSP)で可変な閾値として設定する必要がある。
 また、異常判定時間閾値は、他の方法で設定することも可能である。
 図12のグラフ(c)は、車両速度[km/h]と、異常判定時間閾値[ms]との関係の別の一例を表したものである。グラフ(c)に示すように、図7に示した異常判定時間閾値算出部707が算出する異常判定時間閾値は、全ギア段をカバーできるように最大時間を設定する必要がある。
 次に、車載制御装置217の挙動の例について説明する。
 図13は、車載制御装置217の異常検出の挙動の一例を表すチャートである。このチャートでは、ライン1301~1313により、車載制御装置217の各部で算出される値が表される。
 ライン1301は、運転者のアクセル踏込み量を示すアクセル開度を表す。アクセル開度は、運転操作量検出部101で算出される値である。ライン1301では、車両が加速走行、一定速走行、減速走行を行った場合にアクセル開度が変化する様子が表される。
 ライン1302は、許容発生トルク算出部110で算出される許容発生トルクを表す。アクセル開度が大きくなる(加速状態)に従い許容発生トルクが大きくなり、アクセル開度が小さくなる(減速状態)に従い小さくなることが示される。このため、ライン1302では、アクセル開度の変化に追従して、許容発生トルクが変化する様子が表される。
 ライン1303は、推定発生トルク算出部111で算出される推定発生トルクを表す。ライン1303では、アクセル開度の動作に対して、吸入空気の応答遅れ等の影響により加速、減速時の挙動に遅れが生じることが示される。なお、本実施の形態ではA時点から異常が発生したことにより、推定発生トルクが上昇する状況が示されている。
 そして、許容発生トルクにおいては推定発生トルクとの差分から異常検出が行われる。このため、検出精度向上及び誤検出防止のために、推定発生トルクに許容発生トルクの位相を合わせるフィルタ処理が行われる。許容発生トルクにフィルタ処理が行われたことは、ライン1303に「フィルタ処理後」と図示して表される。
 ライン1304は、許容発生トルク変化量算出部510により算出される許容発生トルクの単位時間当たりの変化量(Δ許容発生トルク)を表す。
 ライン1305は、推定発生トルク変化量算出部608で算出される推定発生トルクの単位時間当たりの変化量(Δ推定発生トルク)を表す。
 ライン1306は、差分算出部701により算出されるΔ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分を表す。
 ライン1307は、異常検出許可判定処理部704が異常検出許可を判定するための許可判定閾値を表す。
 ライン1308は、ライン1306で表されるΔ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分が許可判定閾値より大きくなった場合に、異常検出時間算出部706のタイマーがカウントを開始して計測する異常検出時間を表す。
 ライン1309は、異常判定時間閾値算出部707により算出される、異常検出時間の計測を制限するための異常判定時間閾値を表す。ライン1308で表される異常検出時間は、ライン1309で表される異常判定時間閾値に達するまでカウントされることが分かる。
 ライン1310は、異常検出許可判定処理部704が有する許可フラグの設定状態を表す。ライン1310がHighのときに許可フラグがオンされることで異常検出許可が表される。ライン1310がLowのときには許可フラグがオフされる。
 ライン1306で示すように、Δ推定発生トルクからΔ許容発生トルクが減じられるため、加速状態における差分は負の値をとる。そして、一定速走行しているときには、差分が許可判定閾値より大きくなる。このように差分が許可判定閾値より大きくなったタイミングで、ライン1308に示すように、異常検出時間の計測用タイマーが起動し、さらにライン1310に示す許可フラグがオンされ、異常検出許可が判定される。
 その後、ライン1308で示される異常検出時間が、ライン1309で示される異常判定時間閾値に達すると、タイマーがクリアされ、異常検出時間が0に戻る。また、許可フラグがオフされ、ライン1310がLowに戻る。
 このように異常判定時間閾値を設けたのは、正常時であっても、フィルタ処理後の許容発生トルクと推定発生トルクの位相を完全に合わせ、ライン1306の値を常時0にすることが困難なためである。常時積算することは異常状態の誤検出につながるので、異常状態の検出精度を向上するために異常判定時間閾値が設けられる。
 ライン1311は、ライン1310に示される許可フラグがオンの間に、ライン1306に示されるΔ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分が積算される様子を表す。
 ライン1312は、比較部710にて異常判定に用いられる異常判定閾値を表す。
 ライン1313は、比較部710が有する異常判定フラグの設定状態を表す。比較部710は、ライン1313がHighのときに異常判定フラグをオンし、異常判定を出力する。一方、比較部710は、ライン1313がLowのときに異常判定フラグをオフするので、異常判定を出力しない。
 ライン1311に示すように、Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分が積算された積算値が、ライン1312に示す異常判定閾値より大きくなった場合に、図7に示した比較部710は異常判定を出力する。そして、比較部710は、ライン1313に示す異常判定フラグを異常判定とする。このように異常検出部(異常検出部112)は、異常検出許可と判定される間、積算値(Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分の積算値)が異常判定閾値より大きくなった場合に異常判定を出力する。これにより、例えば、推定発生トルクと許容発生トルクの位相がずれて、Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分積算が開始されたとしても、異常状態でなければこの積算値は異常判定閾値を超えない。このため、エンジン201が正常状態であるのに、異常検出部112が誤って異常状態と判定する可能性をなくすことができる。
 次に、車載制御装置217の各部で行われる処理の例について、図14~図17を参照して説明する。
 図14は、車載制御装置217の各部で行われる一連の処理の例を示すフローチャートである。ここでは、図1に示した車載制御装置217を構成する各制御ブロックを参照しながら各ステップを説明する。
 始めに、運転操作量検出部101は、アクセル開度センサ218からの出力電圧をアクセル開度割合へ換算し、読み込む(S1)。例えば、アクセル全開であれば、アクセル開度割合が100%に換算される。
 次に、エンジン回転数算出部102は、クランク角度センサ219からの電気的な信号、主にパルス信号変化の単位時間当たりの入力数をカウントし、演算処理によりエンジン回転数を算出する(S2)。
 次に、目標スロットル開度算出部406は、目標トルク算出部405により算出された目標トルクに基づいて目標スロットル開度を算出し、読込む(S3)。併せて、スロットル開度算出部408は、スロットル開度センサ215からのスロットル開度センサ出力電圧をスロットル開度へ換算し、読み込む。
 次に、シリンダ流入空気量算出部103は、吸入空気量センサ(熱式空気流量計)202の出力電圧に基づいて換算されたシリンダ流入空気量(エンジン負荷)を読み込む(S4)。次に、基本燃料量算出部104は、エンジン回転数とシリンダ流入空気量(エンジン負荷)に基づいて基本燃料量を算出する(S5)。
 次に、燃料補正部113は、エンジン回転数とエンジン負荷から基本燃料補正係数をマップ検索し、基本燃料補正係数を算出する(S6)。次に、空燃比補正係数算出部107は、空燃比センサ211の出力電圧から空燃比変換した実空燃比を読み込む(S7)。次に、目標空燃比算出部108は、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて目標空燃比をマップ検索し、目標空燃比を検索する(S8)。次に、空燃比補正係数算出部107は、目標空燃比と実空燃比で目標空燃比へのフィードバック制御を実施し、空燃比補正係数を算出する(S9)。
 次に、燃料補正部113は、基本燃料補正係数、フィードバック制御による空燃比補正係数により基本燃料量を補正し、燃料噴射量を算出する(S10)。次に、ISC制御部106は、アイドル回転数の目標値(ISC目標回転数)を算出し(S11)、アイドル回転数の目標値を実現できるISC目標流量を算出する(S12)。そして、ISC制御部106は、ISC目標流量に基づいて要求開度を算出する(S13)。
 次に、基本点火時期算出部105は、エンジン回転数及びエンジン負荷に基づいて、エンジン201の基本点火時期を算出する(S14)。次に、点火時期補正部114は、水温補正量により基本点火時期に水温補正等を実施し(S15)、1気筒燃料噴射部116~4気筒燃料噴射部119に補正した点火時期をセットする(S16)。
 次に、許容発生トルク算出部110は、許容発生トルクを算出する(S17)。次に、推定発生トルク算出部111は、推定発生トルクを算出する(S18)。次に、異常検出部112は、許容発生トルクと推定発生トルクとに基づいて、エンジン201の異常を検出する(S19)。
 次に、電制スロットル制御部115は、目標スロットル開度算出部109がアクセル開度とエンジン回転数から算出した目標トルクからの要求開度と、ISC制御部106がISC目標流量から算出した要求開度とに基づいて、スロットル絞り弁203を最終的なスロットル開度へ制御する(S20)。なお、ステップS19でエンジン201の異常が検出された場合においても、電制スロットル制御部115は、スロットル絞り弁203のスロットル開度を制御する(S20)。
 次に、本実施の形態に係る異常検出処理の例について、図15~図17を参照して説明する。この異常検出処理は、一定時間毎に行われる割込み処理である。
 図15は、図14のステップS17における許容発生トルクを算出する処理、ステップS18における推定発生トルクを算出する処理の詳細な例を示すフローチャートである。
 始めに、許容発生トルク算出部110は、許容発生トルクを算出する(S21)。次に、許容発生トルク変化量算出部(許容発生トルク算出部110)は、起点を同じとした複数の異なる単位時間当たりの許容発生トルク変化量を算出する。例えば、許容発生トルク算出部110は、起点を同じとした10ms間、40ms間、80ms間、120ms間、160ms間の許容発生トルクの変化量(Δ10LT、Δ40LT、Δ80LT、Δ120LT、Δ160LT)を順に算出する(S22~S26)。許容発生トルクの変化量を算出する起点は同じタイミングである。例えば、ステップS22における10ms、ステップS23における40ms等は、いずれも同じ起点0からの経過時間を表す。
 次に、推定発生トルク算出部111は、推定発生トルクを算出する(S27)。次に、推定発生トルク変化量算出部(推定発生トルク算出部111)は、起点を同じとした複数の異なる単位時間当たりの推定発生トルク変化量を算出する。例えば、推定発生トルク算出部111は、起点を同じとした10mS間、40ms間、80ms間、120ms間、160ms間の推定発生トルクの変化量(Δ10ET、Δ40ET、Δ80ET、Δ120ET、Δ160ET)を順に算出する(S28~S32)。この場合においても、推定発生トルクの変化量を算出する起点は同じタイミングである。ステップS32の後、接続子Aで接続される図16のステップS41に移行する。
 図16、図17は、図14のステップS19にて行われる異常検出の処理の詳細な例を示すフローチャートである。ここでは、異常検出部112により各ステップの処理が行われる。
 図16は、異常検出部112により行われる異常検出許可の判定処理の例を表すフローチャートである。
 ここで、異常検出部(異常検出部112)は、同じ単位時間毎に算出された推定発生トルク変化量と許容発生トルク変化量との差分が許可判定閾値よりも大きくなった場合に異常検出許可と判定する。
 始めに、異常検出部112は、40ms間の推定発生トルクの変化量(Δ40ET)と許容発生トルクの変化量(Δ40LT)の差分が許可判定閾値(KD40H)より大きいかチェックする(S41)。ステップS41のチェック結果がYesの場合、異常検出部112は、異常検出許可の判定(FLDPMT=1)とする(S45)。
 ステップS41のチェック結果がNoの場合、異常検出部112は、80ms間の推定発生トルクの変化量(Δ80ET)と許容発生トルクの変化量(Δ80LT)の差分が許可判定閾値(KD80H)より大きいかチェックする(S42)。
 ステップS42のチェック結果がYesの場合、異常検出部112は、異常検出許可の判定(FLDPMT=1)とする(S45)。ステップS42のチェック結果がNoの場合、異常検出部112は、120ms間の推定発生トルクの変化量(Δ120ET)と許容発生トルクの変化量(Δ120LT)の差分が許可判定閾値(KD120H)より大きいかチェックする(S43)。
 ステップS43のチェック結果がYesの場合、異常検出部112は、異常検出許可の判定(FLDPMT=1)とする(S45)。ステップS43のチェック結果がNoの場合、異常検出部112は、160ms間の推定発生トルクの変化量(Δ160ET)と許容発生トルクの変化量(Δ160LT)の差分が許可判定閾値(KD160H)より大きいかチェックする(S44)。
 ステップS44のチェック結果がYesの場合、異常検出部112は、異常検出許可の判定(FLDPMT=1)とする(S45)。ステップS44のチェック結果がNoの場合、又はステップS45の処理後、異常検出部112は、異常検出許可の判定、すなわちFLDPMT=1となっているかチェックを行う(S46)。
 ステップS46のチェック結果がYesの場合、異常検出部112は、異常検出時間の計測用タイマー(DPCN)をカウントアップし(S47)、接続子Bで接続される図17のステップS51に移行する。ステップS46のチェック結果がNoの場合、異常検出部112は、フロー終了とする。
 図17は、異常検出部112により行われる異常判定の処理の詳細な例を表すフローチャートである。
 始めに、異常検出部112は、異常検出時間の計測用タイマー(DPCN)が計測した異常検出時間が、異常判定時間閾値(KDPCN)より大きいかチェックする(S51)。つまり、異常検出許可となってからの経過時間が異常判定時間閾値を超えたかチェックする。ステップS51のチェック結果がNoの場合、異常検出部112は、10ms間の推定発生トルクの変化量(Δ10ET)と許容発生トルクの変化量(Δ10LT)の差分(変化量差分:SMD)を算出する(S52)。
 その後、異常検出部112は、変化量差分(SMD)の積算値(TSMD)を算出する(S53)。次に、積算値(TSMD)が異常判定閾値(KTSMD)より大きいかチェックする(S54)。ステップS54のチェック結果がYesの場合、異常検出部112は、エンジン201のトルク異常を判定(FLTQNG=1)し(S58)、異常判定を出力する。ステップS54のチェック結果がNoの場合、異常検出部112は、本フローを終了する。
 一方、ステップS51のチェック結果がYesの場合、異常検出部112は、異常検出許可の判定をクリア(FLDPMT=0)する(S55)。その後、異常検出部112は、異常検出時間の計測用タイマー(DPCN)をクリアし(S56)、変化量差分の積算値(TSMD)をクリアし(S57)、本フローを終了する。
 以上説明した第1の実施の形態に係る車載制御装置217では、許容発生トルクの変化量と、推定発生トルクの変化量との差分の積算値に基づいて、エンジン201が過大なトルクを発生するようなエンジン201のトルク異常の発生を判定することができる。また、車載制御装置217では、要求トルクの変化量と、推定発生トルクの変化量との差分の積算値に基づいて、エンジン201が過大なトルクを発生するようなエンジン201のトルク異常の発生を判定することもできる。このため、異常検出部112は、例えば、スロットル絞り弁203に異常が発生したことにより、エンジン201が発生するトルクが運転者の意図より大きくなるトルク異常を判定できる。
 このように運転操作変化量と、エンジン201の作動状態変化量とに基づいてエンジン201のトルク増大異常を判定するため、運転操作量(操作量検出のためのセンサ等)のばらつき、及び作動状態(作動状態検出のためのセンサ等)のばらつきの影響が抑えられる。また、所定時間(例えば、40ms~160ms間)の変化量でエンジン201のトルク増大異常を判定するため、運転者の意図しない加速が抑えられるようになり、運転者の危険回避も十分可能になる。
[第2の実施の形態]
 上述した第1の実施の形態に係る車載制御装置では、運転者のアクセル開度から算出した許容発生トルクと、エンジン回転数及びエンジン負荷に基づいて算出した推定発生トルクから異常を検出したようにトルクの次元で異常検出が行われていた。しかし、車載制御装置は、他の次元、例えば馬力の次元での異常検出を行うように構成してもよい。そこで、第2の実施の形態に係る車載制御装置では、トルクの代わりに馬力を求めることで、許容発生馬力の変化量と、推定発生馬力の変化量との差分の積算値に基づいてエンジン201の馬力増大異常を判定することを可能とする。ここで、許容発生馬力の変化量と、推定発生馬力の変化量とを求める機能ブロックの構成例について、図18~図20を参照して説明する。
 図18は、第2の実施の形態に係る車載制御装置217Aの内部構成例を示す制御ブロック図である。
 車載制御装置217Aは、図4に示した車載制御装置217のうち、要求トルク算出部100、許容発生トルク算出部110、推定発生トルク算出部111及び異常検出部112を、それぞれ要求馬力算出部100A、許容発生馬力算出部110A、推定発生馬力算出部111A及び異常検出部112Aに置換えた構成としている。
 要求馬力を処理に用いる場合、要求馬力算出部(要求馬力算出部100A)は、車両の運転状態に基づいて要求馬力を算出する。
 また、許容発生馬力を処理に用いる場合、要求馬力算出部(要求馬力算出部100A)は、駆動源(エンジン201)が発生可能な許容発生馬力を算出する許容発生馬力算出部(許容発生馬力算出部110A)である。
 推定発生馬力算出部(推定発生馬力算出部111A)は、車両の駆動源(エンジン201)で発生していると推定される推定発生馬力を算出する。
 そして、異常検出部112Aは、駆動源(エンジン201)の異常を検出する。第2の実施の形態に係る異常検出部112Aでは、第1の実施の形態においてトルクを用いて算出した各種の処理を、馬力を用いて算出するように用いられる。
 ここで、要求馬力を処理に用いる場合、異常検出部(異常検出部112A)は、要求馬力変化量と推定発生馬力変化量との差分の積算値に基づいて駆動源(エンジン201)の異常を検出し、駆動源(エンジン201)の異常判定を出力する。
 また、許容発生馬力を処理に用いる場合、異常検出部(異常検出部112A)は、許容発生馬力変化量と推定発生馬力変化量との差分の積算値と、駆動源(エンジン201)の作動状態から決定される閾値とを比較した結果に基づいて、駆動源(エンジン201)の異常を検出する。
 図19は、許容発生馬力算出部110Aの概要構成例を示すブロック図である。
 許容発生馬力算出部110Aは、図5に示した許容発生トルク算出部110のうち、オフセット量加算部506及び許容発生トルク変化量算出部510を、それぞれオフセット量加算部506A及び許容発生馬力変化量算出部510Aに置換えた構成としている。
 オフセット量加算部506Aは、オフセット量算出部509で算出されたオフセット量を、積算部505で算出された許容発生トルクを換算した許容発生馬力に加算する。許容発生馬力にオフセット量を加算することで、推定発生馬力の算出誤差を考慮し、正常時に推定発生馬力が許容発生馬力より大きくならないようにする。
 許容発生馬力変化量算出部510Aは、許容発生馬力の所定時間の変化量を算出する。許容発生馬力変化量算出部510Aで算出された許容発生馬力、及び許容発生馬力の所定時間の変化量(Δ許容発生馬力)は、異常検出部112Aで使用される。
 ここで、許容発生馬力を処理に用いる場合、要求馬力変化量算出部(要求馬力変化量算出部511A)は、許容発生馬力の単位時間当たりの変化量を許容発生馬力変化量として算出する許容発生馬力変化量算出部(許容発生馬力変化量算出部510A)である。なお、要求馬力を処理に用いる場合、要求馬力変化量算出部(要求馬力変化量算出部511A)は、要求馬力の単位時間当たりの変化量を要求馬力変化量として算出する。
 図20は、推定発生馬力算出部111Aの概要構成例を示すブロック図である。
 推定発生馬力算出部111Aは、図6に示した推定発生トルク算出部111のうち、減算部606及び推定発生トルク変化量算出部608を、それぞれ減算部606A及び推定発生馬力変化量算出部608Aに置換えた構成としている。
 減算部606Aは、積算部605で算出された推定発生トルクから負荷トルクを減算して得られる推定発生トルクを推定発生馬力に換算することで、エンジン201の軸馬力として推定発生馬力を算出する。
 推定発生馬力変化量算出部(推定発生馬力変化量算出部608A)は、推定発生馬力の単位時間当たりの変化量を推定発生馬力変化量として算出する。このため、推定発生馬力変化量算出部608Aは、減算部606Aで算出された推定発生馬力の所定時間の変化量を算出する。推定発生馬力変化量算出部608Aで算出された推定発生馬力、及び推定発生馬力の所定時間の変化量(Δ推定発生馬力)は、異常検出部112Aで行われる異常検出処理で使用される。
 以上説明した第2の実施の形態に係る車載制御装置217Aでは、許容発生馬力、許容発生馬力の所定時間の変化量、推定発生馬力及び推定発生馬力の所定時間の変化量を適宜用いて、異常検出部112Aがエンジン201の異常を検出すると、異常判定を出力する。このため、車載制御装置217Aは、許容発生馬力の変化量と、推定発生馬力の変化量との差分の積算値に基づいて、エンジン201が過大な馬力を発生するようなエンジン201の馬力異常の発生を判定することができる。また、車載制御装置217では、要求馬力の変化量と、推定発生馬力の変化量との差分の積算値に基づいて、エンジン201が過大な馬力を発生するようなエンジン201の馬力異常の発生を判定することもできる。
[変形例]
 なお、上述した各実施の形態では、車両がターボ車である場合について説明した。しかし、ターボ車でない車両であっても、本実施の形態に係る制御を適用することが可能である。
 また、駆動源としては、内燃機関の一例であるエンジン201に限らず、電動機であってもよい。このため、電動機を備える電動車両、又は電動機と内燃機関の両方を備えるハイブリッド車両に本実施の形態に係る異常検出の制御を適用してもよい。
 本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
 例えば、上述した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するためにシステムの構成を詳細かつ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、本実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
 また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
 100…要求トルク算出部、101…運転操作量検出部、102…エンジン回転数算出部、103…シリンダ流入空気量算出部、109…目標スロットル開度算出部、110…許容発生トルク算出部、111…推定発生トルク算出部、112…異常検出部、115…電制スロットル制御部、201…エンジン、203…スロットル絞り弁、217…車載制御装置

Claims (14)

  1.  車両の運転状態に基づいて要求トルクを算出する要求トルク算出部と、
     前記要求トルクの単位時間当たりの変化量を要求トルク変化量として算出する要求トルク変化量算出部と、
     前記車両の駆動源で発生していると推定される推定発生トルクを算出する推定発生トルク算出部と、
     前記推定発生トルクの前記単位時間当たりの変化量を推定発生トルク変化量として算出する推定発生トルク変化量算出部と、
     前記要求トルク変化量と前記推定発生トルク変化量との差分の積算値に基づいて前記駆動源の異常を検出し、前記駆動源の異常判定を出力する異常検出部と、を備える
     制御装置。
  2.  前記要求トルク算出部は、前記駆動源が発生可能な許容発生トルクを算出する許容発生トルク算出部であり、
     前記要求トルク変化量算出部は、前記許容発生トルクの前記単位時間当たりの変化量を許容発生トルク変化量として算出する許容発生トルク変化量算出部であり、
     前記異常検出部は、前記許容発生トルク変化量と前記推定発生トルク変化量との差分の積算値と、前記駆動源の作動状態から決定される閾値とを比較した結果に基づいて、前記駆動源の異常を検出する
     請求項1に記載の制御装置。
  3.  前記異常検出部は、前記許容発生トルク変化量と前記推定発生トルク変化量との差分が許可判定閾値より大きくなった場合に異常検出許可と判定し、前記異常検出許可と判定されている時間を異常検出時間として算出し、前記異常検出時間が、異常判定時間閾値に達するまで、前記異常検出時間の算出を継続する
     請求項2に記載の制御装置。
  4.  前記異常検出部は、前記異常検出許可と判定される間、前記積算値の算出を行い、前記積算値が、前記駆動源の作動状態に基づいて決定される異常判定閾値より大きくなった場合に、前記駆動源の異常を検出し、前記異常判定を出力する
     請求項3に記載の制御装置。
  5.  前記許容発生トルク変化量算出部は、起点を同じとした複数の異なる前記単位時間当たりの前記許容発生トルク変化量を算出し、
     前記推定発生トルク変化量算出部は、前記起点を同じとした複数の異なる前記単位時間当たりの前記推定発生トルク変化量を算出し、
     前記異常検出部は、同じ前記単位時間毎に算出された前記許容発生トルク変化量と前記推定発生トルク変化量との差分が前記許可判定閾値よりも大きくなった場合に異常検出許可と判定する
     請求項4に記載の制御装置。
  6.  前記許可判定閾値は、前記異常検出部が前記駆動源の異常検出の許可を判定するために用いられ、前記車両の車速、及び所定時間に応じて異なる値をとり、
     前記異常判定時間閾値は、前記許容発生トルク変化量と前記推定発生トルク変化量との差分が積算される時間を制限するために用いられ、
     前記異常判定閾値は、前記異常検出部が前記積算値に基づいて前記駆動源の異常を検出するために用いられ、前記車速に応じて異なる値をとる
     請求項5に記載の制御装置。
  7.  前記積算値は、前記駆動源が正常であるときにゼロ近傍の値をとり、前記駆動源が異常であるときに前記異常判定閾値よりも大きくなる
     請求項4に記載の制御装置。
  8.  前記異常検出部は、前記異常検出許可と判定される間、前記推定発生トルクと前記許容発生トルクとの差分が差分異常判定閾値よりも大きくなった場合に算出した差分異常検出時間と、差分異常判定時間閾値とを比較し、前記差分異常検出時間が前記差分異常判定時間閾値よりも大きくなった場合に差分異常と判定する
     請求項3に記載の制御装置。
  9.  前記異常検出部は、判定した差分異常と、前記積算値に基づいて出力された前記異常判定とに基づいて、前記推定発生トルクと前記許容発生トルクの差分の状態を考慮した前記異常判定を出力する
     請求項8に記載の制御装置。
  10.  前記異常検出部は、前記積算値が仮異常判定閾値より大きくなった場合に仮異常と判定される期間である仮異常判定時間が、仮異常判定時間閾値よりも大きくなり、かつ、前記積算値が異常判定積算値閾値よりも大きくなった場合に前記異常判定を出力する
     請求項3に記載の制御装置。
  11.  さらに、アクセル開度、及び前記駆動源の回転数に基づいて目標トルクを算出する目標トルク算出部と、
     前記目標トルクに基づいて目標スロットル開度を算出する目標スロットル開度算出部と、
     スロットル絞り弁を前記目標スロットル開度で開かせるスロットルモータを駆動するためのモータ駆動出力信号を算出するモータ駆動出力信号算出部と、
     前記スロットル絞り弁のスロットル開度を検出するスロットル開度センサから入力されるセンサ信号に基づいて前記スロットル開度を算出するスロットル開度算出部と、を備え、
     前記モータ駆動出力信号算出部は、前記目標スロットル開度、前記異常判定、及び前記スロットル開度に基づいて、前記目標スロットル開度に前記スロットル開度が一致するように前記モータ駆動出力信号のフィードバック制御を行う
     請求項1~10のいずれか一項に記載の制御装置。
  12.  前記モータ駆動出力信号算出部は、前記異常判定が入力された場合に、前記駆動源が発生するトルクを低下させるフェールセーフ処理を行う
     請求項11に記載の制御装置。
  13.  車両の運転状態に基づいて要求馬力を算出する要求馬力算出部と、
     前記要求馬力の単位時間当たりの変化量を要求馬力変化量として算出する要求馬力変化量算出部と、
     前記車両の駆動源で発生していると推定される推定発生馬力を算出する推定発生馬力算出部と、
     前記推定発生馬力の前記単位時間当たりの変化量を推定発生馬力変化量として算出する推定発生馬力変化量算出部と、
     前記要求馬力変化量と前記推定発生馬力変化量との差分の積算値に基づいて前記駆動源の異常を検出し、前記駆動源の異常判定を出力する異常検出部と、を備える
     制御装置。
  14.  前記要求馬力算出部は、前記駆動源が発生可能な許容発生馬力を算出する許容発生馬力算出部であり、
     前記要求馬力変化量算出部は、前記許容発生馬力の前記単位時間当たりの変化量を許容発生馬力変化量として算出する許容発生馬力変化量算出部であり、
     前記異常検出部は、前記許容発生馬力変化量と前記推定発生馬力変化量との差分の積算値と、前記駆動源の作動状態から決定される閾値とを比較した結果に基づいて、前記駆動源の異常を検出する
     請求項13に記載の制御装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4924905B1 (ja) * 1970-12-24 1974-06-26
JPH06307274A (ja) * 1993-04-21 1994-11-01 Fujitsu Ten Ltd 異常監視装置
JPH1144246A (ja) * 1997-07-25 1999-02-16 Nissan Motor Co Ltd エンジンの異常診断装置
JP2000073835A (ja) * 1998-08-31 2000-03-07 Hitachi Ltd 自動車のスロットル制御装置および燃料制御装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6185996B1 (en) * 1997-11-14 2001-02-13 Cummins Engine Company, Inc. System and method for diagnosing output power of an internal combustion engine
JP4924905B2 (ja) 2008-08-08 2012-04-25 株式会社デンソー 車両の制御装置
JP5949583B2 (ja) * 2013-01-29 2016-07-06 トヨタ自動車株式会社 異常検出装置
JP6077656B2 (ja) * 2013-11-13 2017-02-08 本田技研工業株式会社 原動機の駆動制御装置及び方法
JP6290938B2 (ja) * 2014-02-04 2018-03-07 日立オートモティブシステムズ株式会社 車載制御装置
JP6288431B2 (ja) * 2014-02-21 2018-03-07 三菱自動車工業株式会社 車両の出力制御装置
BR112019000044B1 (pt) * 2016-07-13 2023-01-17 Nissan Motor Co., Ltd Método de controle de motor e dispositivo de controle de motor
JP6809408B2 (ja) * 2017-08-01 2021-01-06 株式会社デンソー トルク監視装置および内燃機関制御システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4924905B1 (ja) * 1970-12-24 1974-06-26
JPH06307274A (ja) * 1993-04-21 1994-11-01 Fujitsu Ten Ltd 異常監視装置
JPH1144246A (ja) * 1997-07-25 1999-02-16 Nissan Motor Co Ltd エンジンの異常診断装置
JP2000073835A (ja) * 1998-08-31 2000-03-07 Hitachi Ltd 自動車のスロットル制御装置および燃料制御装置

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