JP2006242097A - エンジン制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２系統のマニホルド圧力センサの双方が故障したときの補償装置を提供する。
【解決手段】 第１比較部２９は、二つのセンサ５Ａ，５Ｂの検出圧力ＰＭａとＰＭｂとが互いに異なる場合に異常と判断する。マニホルド圧推定部３０は、エンジン回転数、スロットル開度、および大気圧からマニホルド圧力推定値ＰＭｃａｌを算出する。算出部３２は、検出圧力ＰＭｂと推定値ＰＭｃａｌとの差ΔＰＭｂを算出する。算出部３１は、検出圧力ＰＭａと推定値ＰＭｃａｌとの差ΔＰＭａを算出する。第２比較部３３は、異常時に差ΔＰＭａおよび差ΔＰＭｂのうち、いずれが大きい方を異常マニホルド圧力センサと特定する。異常発生により残ったマニホルド圧力センサ５ｘにも故障が生じたときは、推定値ＰＭｃａｌを代替値として使用し、エンジン制御を継続する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、エンジン制御方法および装置に関し、特に、第１マニホルド圧力センサと第１マニホルド圧力センサをバックアップする第２マニホルド圧力センサとを備えるシステムにおいて、これら二つのセンサが故障したときにもシステムの運転を継続することができるエンジン制御方法および装置に関する。

従来、エンジン制御システムにおいては、多数のセンサが使用されており、これらセンサが正常かどうかを診断する故障診断システムが知られている。例えば、特開２００３−３０７１５２号公報には、吸気マニホルド内の圧力を感知するセンサの出力信号が、設定された範囲内であるか否かを判断する段階と、エンジン作動条件に基づいて吸気マニホルド内圧力を計算する段階と、センサの出力信号が前記範囲内である場合、該センサの出力信号が示す吸気マニホルド内圧力と計算された吸気マニホルド内圧力との差が設定値より小さいか否かを判断する段階とからなり、センサの出力信号が前記範囲内でない場合、または前記差が前記設定値より小さくない場合に、前記計算された圧力を吸気マニホルド内圧力として設定する方法が開示されている。

また、特開平１０−１７６５８２号公報に記載された電子制御スロットル装置では、フェールセーフ等を目的としてアクセルセンサやスロットルセンサ等が２系統設けられ、２系統のセンサ出力の比較による故障診断が行われる。例えば、メインスロットルセンサとサブスロットルセンサとの偏差と所定の閾値とを比較することにより、スロットルセンサが異常であるか否かを判定する。
特開２００３−３０７１５２号公報 特開平１０−１７６５８２号公報

センサ系の故障のうち、断線やショートなどの故障は、センサ出力値が規定値もしくは規定範囲より高すぎたり低くすぎたりしたときに、異常と判断して予定の対応を行うようにすることができる。しかし、センサ出力値が規定範囲内にある場合でも、出力特性の変化や劣化等に対しては異常の判断が行えないことがある。例えば、航空機用エンジンの制御においては、故障診断の精度には、より一層厳しい基準が設けられるので、従来の故障診断方法では不十分な場合がある。

また、特許文献２に記載された診断方法では、２系統のセンサのいずれかが故障したことを検出することはできるが、２系統のセンサのうち、両方が故障した場合の対策が講じられていない。

本発明の目的は、２系統のマニホルド圧力センサを有するエンジンの制御装置において、両系統のマニホルド圧力センサセンサが故障した場合にも制御を継続することができるエンジン制御方法および装置を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明は、第１のマニホルド圧力センサと、第１のマニホルド圧力センサの故障時に第１のマニホルド圧力センサをバックアップする第２のマニホルド圧力センサとを有するエンジンの制御方法において、第１および第２のマニホルド圧力センサが共に故障時には、エンジン回転数、スロットル開度および大気圧に基づいて算出されたマニホルド圧推定値によってマニホルド圧力を代表させる点に特徴がある。

上記特徴を有する本発明によれば、第１および第２のマニホルド圧力センサを備えた冗長制御方法を採用しているシステムにおいて、二つのマニホルド圧力センサが共に故障をした場合にも、マニホルド圧推定値を使用してエンジンの制御を継続することができるので、本発明の制御方法で制御されるエンジンにおいて３重冗長化レベルの高い信頼性を確保することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図２は故障診断装置を含むエンジンの要部構成図である。図２において、エンジン１は航空機用レシプロ型内燃エンジンであり、始動用にスタータモータ２が設けられる。なお、図２では、２気筒分の要素を図示しているが、エンジン１の気筒数は限定されない。エンジン１の吸気マニホルド３に燃料噴射弁４が設けられ、インジェクタ４の上流には吸気マニホルド３内の圧力を検出するためのマニホルド圧力センサ５が設けられる。マニホルド圧力センサ５は、すべての気筒にメインのものとバックアップ用のものとが設けられる。両者を区別する場合、メインのものを第１のマニホルド圧力センサ５Ａと呼び、バックアップ用のものを第２のマニホルド圧力センサ５Ｂと呼ぶ。

マニホルド圧力センサ５のさらに上流側には、スロットルボディ６が設けられ、スロットルボディ６にはスロットル弁７が組み込まれる。スロットル弁７はモータ８によって駆動される。エンジン１の制御用として、さらに大気圧センサ９、カムパルサ１０、クランプパルサ１１、冷却水温センサ１２、および空気温度センサ１３等、エンジン制御に必要な周知のセンサが設けられる。

上記各センサの出力信号を入力されて、プログラムに従って燃料噴射や点火制御を行う電子制御ユニット（ＥＣＵ）１４が設けられる。ＥＣＵ１４には、マニホルド圧力センサ５の故障診断機能、および故障時に代替値を演算する補償機能が含まれる。

図３は、上記エンジンの制御系の概要を示すブロック図である。図３に示すように、本実施形態の制御系はフェールセーフの見地から、センサによる検出回路およびＥＣＵ１４を２系統備える。系統はそれぞれＡレーン１００およびＢレーン２００と呼ぶ。Ａレーン１００には、図２に関して説明したセンサを含むＡセンサ群１０１並びにＡ電源１０２およびＡレーン用のＥＣＵ１４Ａが含まれる。同様に、Ｂレーン２００には、Ｂセンサ群２０１並びにＢ電源２０２およびＢレーン用のＥＣＵ１４Ｂが含まれる。Ａセンサ群１０１およびＢセンサ群２０１にそれぞれ含まれるマニホルド圧力センサ５のうち、Ａセンサ群１０１に含まれるマニホルド圧力センサ５が主制御用であり、Ａセンサ群１０１内のマニホルド圧力センサ５が故障時にはＢセンサ群２０１内のマニホルド圧力センサ５がバックアップする。

なお、大気圧センサ９（９ａ、９ｂ）は、ＥＣＵ１４ＡおよびＥＣＵ１４Ｂを構成する回路基板上もしくはＥＣＵ１４Ａおよび１４Ｂのハウジング（図示しない）内に設けているが、大気圧センサ９の設置位置はこれに限定されない。

ＥＣＵ１４Ａと１４Ｂとは、図示しない互いの通信インタフェースを介して双方向通信可能である。各気筒毎に設けられる燃料噴射弁４の駆動コイル（一つだけ図示する）１５の一端（マイナス側）は、切り替えスイッチ１６，１７を介してそれぞれＥＣＵ１４Ａおよび１４Ｂの噴射信号出力端子ＯＡおよびＯＢに接続される。駆動コイル１５の他端（プラス側）はパワースイッチ１８を介して、例えば電圧１４ボルトを出力する電源１９に接続される。パワースイッチ１８は電流制限機能を備える。電源１９およびパワースイッチ１８はＥＣＵ１４Ａおよび１４Ｂ内にそれぞれ設けられる。

ＥＣＵ１４Ａから出力される切り替え信号ＳＡはＮＡＮＤ回路２０の一方の入力側に接続され、ＥＣＵ１４Ｂから出力される切り替え信号ＳＢはＮＯＴ回路２１を介してＮＡＮＤ回路２０の他方の入力側に接続される。ＮＡＮＤ回路２０の出力は、切り替えスイッチ１６に入力されるとともに、もう一つのＮＯＴ回路２２を介して切り替えスイッチ１７に入力される。

切り替えスイッチ１６および１７のうち、切り替え信号ＳＡおよびＳＢで選択された側に接続されるレーンの噴射信号出力端子の状態に応じて駆動コイル１５に電源１９から通電される。この通電時間によって燃料噴射弁４の開弁時間すなわち燃料噴射量が決定される。

次に、Ａセンサ群１０１およびＢセンサ群２０１にそれぞれ含まれるマニホルド圧力センサ５の故障時の補償機能を説明する。本実施形態では、Ａレーン１００が主制御用であり、Ｂレーン２００はそのバックアップの役割を果たす。Ａレーン１００に故障がない場合はＡレーン１００での制御を継続する。Ａレーン１００が故障の場合は、Ｂレーン２００にレーン切り替えを行ってその後の制御を行う。さらに、Ｂレーン２００にも故障が発生した場合は代替値を使用する。以下に説明する例では、Ａレーン１００およびＢレーン２００のマニホルド圧力センサ５がいずれも故障した場合に代替値を使用する。特に、エンジン回転数、スロットル開度および大気圧を使用して演算されたマニホルド圧推定値で、マニホルド圧力センサの出力値を代替する。ある大気圧条件下では、エンジン回転数とスロットル開度とが定まればマニホルド圧力が一義的に定まる。

図４は、マニホルド圧力センサ５の故障診断および故障時の補償処理のフローチャートである。図４の処理はエンジン１の始動スイッチがオフからオンに切り替えられたときに起動される。ステップＳ１では、ＥＣＵ１４Ａおよび１４Ｂを初期化する。ステップＳ２では、Ａレーン１００のマニホルド圧力センサ（第１のマニホルド圧力センサ）５Ａの出力電圧ＶＰＭａと、Ｂレーン２００のマニホルド圧力センサ（第２のマニホルド圧力センサ）５Ｂの出力電圧ＶＰＭｂと、Ａレーン１００の大気圧センサ９ａの出力電圧ＶＰａａと、Ａレーン１００のクランプパルサ１１から出力されるクランクパルスＰＬＳと、スロットル開度ＰＬＰを読み込む。スロットル開度ＰＬＰは、例えば、モータ８の回動量（モータ８がステップモータの場合はステップ数）に基づいて検出することができる。

ステップＳ３では、前記出力電圧ＶＰＭａ、ＶＰＭｂ、およびＶＰａａに基づいてそれぞれ圧力の物理値ＰＭａ、ＰＭｂ、およびＰＡａ（いずれも単位はｍｍＨｇ）を算出する。例えば、予め設けた換算テーブルを使用して出力電圧を物理値にそれぞれ換算する。ステップＳ４では、クランクパルスＰＬＳに基づいてエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）を計算する。エンジン回転数Ｎｅは、クランクパルスＰＬＳの間隔により算出することができる。クランクパルスＰＬＳが検出されないときはエンジン１は回転されていない。

ステップＳ５では、電圧ＶＰＭａが予定の上限値（ここでは４．５ボルトとする）以上であるか否かを判断する。この判断が肯定であれば、ショートなどによるマニホルド圧力センサ５Ａの異常と判断されるので、ステップＳ６に進んで、異常時の処理として警報表示やレーンをＡレーン１００からＢレーン２００に切り替える処理を行う。ステップＳ５が否定の場合はステップＳ７に進む。

ステップＳ７において電圧ＶＰＭａが予定の下限値（例えば０．５ボルト）未満であるか否かを判断する。この判断が肯定であれば、断線などによるマニホルド圧力センサ５Ａの異常と判断されるので、ステップＳ６に進んで異常時の処理を行う。

ステップＳ７が否定であれば、第１のマニホルド圧力センサ５Ａにはショートや断線などの故障はないと判断される。しかし、劣化などによって第１のマニホルド圧力センサ５Ａに機能異常が発生していて第１のマニホルド圧力センサ５Ａが正常な圧力値を出力していない場合でも、出力電圧ＶＰＭａが上限値および下限値で規定される範囲内に収まることがある。したがって、劣化などによる機能異常に関してはステップＳ５，Ｓ７の処理では判断できない。

そこで、次の処理によって第１のマニホルド圧力センサ５Ａに劣化がないかを判断する。ステップＳ８では、マニホルド圧力ＰＭａとＰＭｂとの差ΔＰを算出する。差ΔＰは絶対値として求める。ステップＳ９では、差ΔＰがしきい値ＤＰより大きいか否かを判断する。しきい値ＤＰは、例えば４４．８ｍｍＨｇとする。第１のマニホルド圧力センサ５Ａおよび第２のマニホルド圧力センサ５Ｂが同時期に同量劣化することは考えられないので、差ΔＰがしきい値ＤＰより小さい場合は、第１のマニホルド圧力センサ５Ａおよび第２のマニホルド圧力センサ５Ｂはいずれも正常に動作していると判断され、通常の制御ループを持続する。

差ΔＰがしきい値ＤＰより大きい場合は、第１のマニホルド圧力センサ５Ａおよび第２のマニホルド圧力センサ５Ｂのいずれか一方に機能異常をきたしていると判断されるので、ステップＳ１０に進んで異常を知らせる警報表示を行う。

そして、以下のステップでマニホルド圧力センサ５Ａ，５Ｂのいずれが異常であるかを特定する。ステップＳ１１では、エンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）、スロットル開度ＰＬＰ（％）、大気圧ＰＡａ（ｍｍＨｇ）に基づいてマニホルド圧推定値ＰＭｃａｌを算出する。

ステップＳ１２では、第１マニホルド圧力センサ５Ａで検出されたマニホルド圧力値ＰＭａとマニホルド圧推定値ＰＭｃａｌとの差の絶対値（ΔＰＭａ）と、第２マニホルド圧力センサ５Ｂで検出されたマニホルド圧力値ＰＭｂとマニホルド圧推定値ＰＭｃａｌとの差の絶対値（ΔＰＭｂ）との大小を比較する。

値ΔＰＭａが大きい場合はステップＳ１２が否定となる。つまり第１のマニホルド圧力センサ５Ａに関して劣化等による異常が生じていると判断されるので、ステップＳ１３に進んでレーン切り替えを行い、Ｂレーン２００の出力を採用してエンジン制御を行う。

値ΔＰＭｂが大きい場合はステップＳ１２が肯定となる。つまり、マニホルド圧力センサ５Ｂに関して劣化などによる異常が生じていると判断される。この場合は、通常制御レーンつまり制御主体であるＡレーン１００に異常が発生しているのではないので、この通常制御レーンであるＡレーン１００による制御を維持する。

図４の処理によって、二つのマニホルド圧力センサ５Ａ，５Ｂのうちいずれか一方が故障していると判断された場合の対応策を説明する。図５は単独レーンで制御を実行する場合の処理の例を示すフローチャートである。制御が継続されているレーンを「Ｘ」とし、以下の説明では該レーンＸのセンサおよびその出力値等には符号に「ｘ」を付す。

図５において、ステップＳ１１１では、マニホルド圧力センサ５ｘの出力電圧ＶＰＭｘを読み取る。ステップＳ１１２では、電圧ＶＰＭｘが予定の上限値（ここでは４．５ボルトとする）以上であるか否かを判断する。この判断が否定であれば、ステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１１３では、電圧ＶＰＭｘが予定の下限値（例えば０．５ボルト）未満であるか否かを判断する。この判断が否定であれば、ステップＳ１１４に進み、マニホルド圧力センサ５ｘの出力電圧ＶＰＭｘに基づき換算テーブルを参照してマニホルド圧力ＰＭｘを算出する。

ステップＳ１１２の判断が肯定であれば、ショートなどによるマニホルド圧力センサ５ｘが異常であり、センサの二重故障状態と判断されるので、ステップＳ１１５に進む。ステップＳ１１５では、エンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）、スロットル開度ＰＬＰ（％）、大気圧ＰＡａ（ｍｍＨｇ）に基づいて、マニホルド圧力センサ５ｘの出力代替値としてマニホルド圧推定値ＰＭｃａｌを算出する。

ステップＳ１１３の判断が肯定の場合も、断線などによるマニホルド圧力センサ５ｘの異常と判断されるので、ステップＳ１１５に進んでマニホルド圧推定値ＰＭｃａｌを算出する。

ステップＳ１１５で算出されたマニホルド圧推定値ＰＭｃａｌは、マニホルド圧力センサ５ｘによって検出されたマニホルド圧力値ＰＭｘの代替値として使用される（ステップＳ１１６）。

図６は、エンジン回転数Ｎｅと、大気圧ＰＡと、マニホルド圧力ＰＭａと、スロットル開度ＰＬＰとの関係を示すデータテーブルである。このデータは、大気圧ＰＡを種々設定できる試験装置内で、大気圧ＰＡを５５０ｍｍＨｇに設定し、種々の回転数Ｎｅでエンジン１を運転したときのものであり、縦軸にマニホルド圧力ＰＭａをとり、横軸にスロットル開度ＰＬＰをとってある。エンジン１を搭載した航空機が高度８０００フィートの上空を航行しているときの大気圧ＰＡ５５０ｍｍＨｇを代表大気圧とする。

このデータを利用して、エンジン回転数Ｎｅが２３００ｒｐｍ、スロットル開度ＰＬＰ３５％のときのマニホルド圧力ＰＭａを求める。図６において、スロットル開度ＰＬＰが３５％のライン（縦の点線）とエンジン回転数Ｎｅ２３００ｒｐｍの曲線との交点を点Ｘとすると、その交点Ｘに対応するマニホルド圧力ＰＭａを読み取ることができる。つまりマニホルド圧推定値ＰＭｃａｌを求めることができる。ここで得られたマニホルド圧推定値ＰＭｃａｌは４２０ｍｍＨｇである。

図６に示したデータは、ＥＣＵ１４Ａ，１４Ｂ内のメモリ手段に記憶され、このデータに関数演算や直線補間等を実施してマニホルド圧推定値ＰＭｃａｌが算出される。

図７は、エンジン回転数Ｎｅが２３００ｒｐｍのときの、種々の大気圧（７５０ｍｍＨｇ、５５０ｍｍＨｇ、３５０ｍｍＨｇ）におけるマニホルド圧力ＰＭａと、スロットル開度ＰＬＰとの関係を示す図である。

前記代表大気圧を使用しないで、このような特性曲線のデータを使用して、この特性曲線上にない中間大気圧でのマニホルド圧推定値ＰＭｃａｌを求める手順を説明する。例えば、高度９５００フィートでの飛行を想定し、大気圧ＰＡが５２０ｍｍＨｇ、エンジン回転数Ｎｅが２３００ｒｐｍ、スロットル開度ＰＬＰが３５％の場合の例を説明する。まず、スロットル開度ＰＬＰが３５％のライン（縦の点線）と大気圧ＰＡが３５０ｍｍＨｇおよび５５０ｍｍＨｇの特性曲線とのそれぞれの交点を点Ａおよび点Ｃとする。したがって、大気圧５２０ｍｍＨｇの特性曲線とスロットル開度ＰＬＰが３５％のラインとの交点Ｂは、点Ａと点Ｃとの中間に想定される。

点Ｂで示されるマニホルド圧力ＰＭａは点Ａ、点Ｂおよび点Ｃの座標に基づいて補間計算によって求められる。すなわち、各点Ａ，Ｂ，Ｃの座標（ＰＬＰ，ＰＭａ，ＰＡ）は、Ａ（３５，２５０，３５０）、Ｂ（３５，ＰＭａ，５２０）、Ｃ（３５，４１５，５５０）であり、マニホルド圧力ＰＭａは次式で算出される。ＰＭａ＝２５０＋（４１５−２５０）／（５５０−３５０）×（５２０−３５０）。この式によれば、マニホルド圧力ＰＭａは３９０ｍｍＨｇ、つまりマニホルド圧推定値力ＰＭｃａｌが３９０ｍｍＨｇとして求められる。

例えば５００ｒｐｍから使用上限３０００ｒｐｍまで、５００ｒｐｍ毎に図７のようなデータテーブルを作成しておき、これをＥＣＵ１４Ａ，１４Ｂに記憶しておくことにより、種々のエンジン回転数に応じたマニホルド圧推定値ＰＭｃａｌを算出することができる。

図８は、図４のフローチャートに関して説明した処理を行うＥＣＵ１４Ａの要部機能を示すブロック図である。第１マニホルド圧算出部２３は、第１のマニホルド圧力センサ５Ａの検出値ＶＰＭａに基づいてマニホルド圧力ＰＭａを算出する。第２マニホルド圧算出部２４は、マニホルド圧力センサ５Ｂの検出値ＶＰＭｂに基づいてマニホルド圧力ＰＭｂを算出する。大気圧算出部２５は、大気圧センサ９ａの検出値ＶＰａａに基づいて大気圧ＰＡａを算出する。エンジン回転数算出部２６は、クランクパルスＰＬＳに基づいてエンジン回転数Ｎｅを算出する。

出力正常判別部２７は、第１のマニホルド圧力センサ５Ａの検出値ＶＰＭａが所定範囲つまり上限値および下限値の間に存在しているかどうかを判別し、検出値ＶＰＭａが所定範囲内ならば、出力正常信号を出力する。

マニホルド圧差算出部２８は、マニホルド圧力ＰＭａとマニホルド圧力ＰＭｂとの差ΔＰを算出する。第１比較部２９は、差ΔＰとしきい値ＤＰとを比較し、差ΔＰの方が小さい場合には正常、大きい場合には異常信号を出力する。マニホルド圧差算出部２８と第１比較部２９は異常認識手段を形成する。

マニホルド圧推定部３０は、エンジン回転数Ｎｅ、スロットル開度ＰＬＰ、および大気圧ＰＡａからマニホルド圧推定値力ＰＭｃａｌを算出する。例えば、マニホルド圧推定部３０は、図６または図７に示したようなデータテーブルを利用してマニホルド圧力を推定する。推定圧・第２マニホルド圧差算出部３１は、マニホルド圧力ＰＭｂとマニホルド圧推定値力ＰＭｃａｌとの差ΔＰＭｂを算出する。推定圧・第１マニホルド圧差算出部３２は、マニホルド圧力ＰＭａとマニホルド圧推定値力ＰＭｃａｌとの差ΔＰＭａを算出する。第２比較部３３は、第１比較部２９からの異常信号および出力正常判別部２７からの出力正常信号が入力されると、これに応答して差ΔＰＭａと差ΔＰＭｂとを比較する。差ΔＰＭａおよび差ΔＰＭｂのいずれが大きいかによって、差ΔＰＭａの方が大きい場合は第１のマニホルド圧力センサ５Ａが異常と判断し、差ΔＰＭｂの方が大きい場合は第２のマニホルド圧力センサ５Ｂが異常と判断する。推定圧・第２マニホルド圧差算出部３１、推定圧・第１マニホルド圧差算出部３２、および第２比較部３３は異常特定手段を形成する。

上述のように、複数系統設けられたマニホルド圧力センサを有するシステムにおいて、劣化等によって機能が低下したマニホルド圧力センサを特定するために、エンジン回転数Ｎｅ、スロットル開度ＰＬＰ、および大気圧からマニホルド圧力を推定し、このマニホルド圧推定値力ＰＭｃａｌと第１および第２のマニホルド圧力センサでそれぞれ検出された圧力の差に基づいて故障したマニホルドセンサを特定することができる。

上記実施形態では、第１のマニホルド圧力センサ５Ａおよび第２のマニホルド圧力センサ５Ｂで検出された圧力値相互間、ならびにこれら第１のマニホルド圧力センサ５Ａおよび第２のマニホルド圧力センサ５Ｂで検出された圧力値と推定されたマニホルド圧力値との差に基づいて異常の判断および異常センサの特定を行った。

しかし、前記各圧力値間の差に代えて、比の値に基づいて異常の判断および異常センサの特定を行ってもよい。例えば、マニホルド圧差算出部２８を圧力ＰＭａとＰＭｂとの比の値を計算する手段に変更する。そして、第１比較部２９では、算出された比の値が所定値つまり「１」から予定の範囲内にあるかどうかによって、第１のマニホルド圧力センサ５Ａおよび第２のマニホルド圧力センサ５Ｂがいずれも正常か少なくとも一方が異常であるかを判断するようにする。例えば、圧力ＰＭａ／ＰＭｂが０．９５〜１．０５の範囲内であれば第１および第２のマニホルド圧力センサ５Ａおよび５Ｂはいずれも正常であると判断し、この範囲から外れれば、第１および第２のマニホルド圧力センサ５Ａおよび５Ｂの少なくとも一方が異常であると判断する。

同様に、推定圧・第２マニホルド圧差算出部３１を、検出マニホルド圧力ＰＭａとマニホルド圧推定値力ＰＭｃａｌとの比の値を算出する手段に変更し、推定圧・第２マニホルド圧差算出部３２を、検出マニホルド圧ＰＭｂとマニホルド圧推定値力ＰＭｃａｌとの比の値を算出する手段に変更する。そして、第２比較部３３では、算出された比の値が、所定値つまり「１」から大きく外れている方に対応する圧力値に対応するマニホルド圧力センサが異常を生じているセンサであると特定するように構成する。

図１は、図５のフローチャートに関して説明した処理を行うＥＣＵ４ｘの要部機能を示すブロック図である。異常判定部３５は、マニホルド圧力センサ５ｘの出力電圧ＶＰＭｘが予定の電圧範囲（例えば、０．５ボルト〜４．５ボルト）から外れているか否かでマニホルド圧力センサ５ｘの異常有無を判定する。マニホルド圧力センサ５ｘが正常であれば、ゲート３８を開いて出力電圧ＶＰＭｘをマニホルド圧力算出部３６に入力する。マニホルド圧力算出部３６は、電圧値ＶＰＭｘと圧力値ＰＭｘとの対応テーブルを備えていて、入力された電圧値ＶＰＭｘに対応する圧力値ＰＭｘを出力する。マニホルド圧力ＰＭｘはエンジン制御部３７に入力されて、燃料噴射量や点火時期の演算に使用される。

マニホルド圧力センサ５ｘが異常と判定されれば、二つのマニホルド圧力センサ５Ａ，５Ｂが二重に故障状態と判断される。この二重故障状態が生じた場合、マニホルド圧推定部３０でマニホルド圧推定値ＰＭｃａｌを算出して、この値ＰＭｃａｌをマニホルド圧力ＰＭｘとしてエンジン制御部３７に入力する。

このように、複数系列設けられたマニホルド圧力センサがいずれも故障状態に陥ったときに、エンジン回転数、スロットル開度、大気圧など、故障したセンサ以外のセンサの出力を使用して計算されたマニホルド圧力推定値を、代替使用してエンジンの制御を継続することができる。

本発明の一実施形態に係るセンサ出力補償装置の要部機能を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る診断装置を含むエンジン制御システムの全体図である。 本発明の一実施形態に係る診断装置を含むエンジン制御システムの要部を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る診断装置の要部処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るセンサ出力補償処理を示すフローチャートである。 マニホルド圧推定値力の算出に使用されるデータテーブルの例を示す図である。 マニホルド圧推定値力の算出に使用されるデータテーブルの別の例を示す図である。 マニホルド圧力センサの診断処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１…エンジン、 ３…吸気マニホルド、 ４…燃料噴射弁、 ５（５Ａ，５Ｂ）…マニホルド圧力センサ、 ９（９ａ，９ｂ）…大気圧センサ、 １４（１４Ａ，１４Ｂ）…ＥＣＵ、 ２８…マニホルド圧差算出部、 ２９…第１比較部、 ３０…マニホルド圧推定部、 ３１…推定圧・第２マニホルド圧差算出部、 ３２…推定圧・第１マニホルド圧差算出部、 ３３…第２比較部、 ３５…異常判定部、 ３６…マニホルド圧力算出部、 ３７…エンジン制御部

Claims (2)

1. 第１のマニホルド圧力センサと、第１のマニホルド圧力センサの故障時に第１のマニホルド圧力センサをバックアップする第２のマニホルド圧力センサとを有するエンジンの制御方法において、
   第１および第２のマニホルド圧力センサが共に故障時には、エンジン回転数、スロットル開度および大気圧に基づいてマニホルド圧推定値を算出し、
   前記マニホルド圧推定値によってマニホルド圧力を代表させることを特徴とするエンジン制御方法。
2. 第１のマニホルド圧力センサと、第１のマニホルド圧力センサをバックアップする第２のマニホルド圧力センサと、大気圧センサと、エンジン回転数検出手段と、スロットルセンサとを有するエンジン制御装置において、
   大気圧センサ、エンジン回転数検出手段、およびスロットルセンサの検出出力に基づいてマニホルド圧推定値を算出する圧力算出手段と、
   第１のマニホルド圧力センサおよび第２のマニホルド圧力センサの異常検出手段と、
   第１のマニホルド圧力センサおよび第２のマニホルド圧力センサのいずれか一方に異常が検出されたときに他方の出力を使用し、双方に異常が検出されたときにはマニホルド圧力推定値を使用するエンジン制御部とを具備したことを特徴とするエンジン制御装置。

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