JP2018009512A

JP2018009512A - 車載制御装置

Info

Publication number: JP2018009512A
Application number: JP2016139200A
Authority: JP
Inventors: 茂美大野; Shigemi Ono
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2016-07-14
Filing date: 2016-07-14
Publication date: 2018-01-18

Abstract

【課題】車両の走行状態の変化に影響を受けずに車両の駆動源の推進力が異常であるか否かを迅速に精度よく判定することのできる車載制御装置を実現する。【解決手段】推定発生トルク算出部111がエンジン201の実際の推定作動状態量の変化量を算出し、許容発生トルク計算部110が運転操作量から求められた許容作動状態変化量を算出する。許容作動状態量位相変更処理部（501〜511）が、許容作動状態量を推定作動状態の変化量の位相に一致するように、許容作動状態量の位相を変更し、許容作動状態変化量を変更し、異常検出部112が、推定作動状態量の変化量と変更した許容作動状態変化量との差分916を指標値とし、異常検出部112が指標値（差分916）と予め定めた判定閾値（閾値1、閾値2）と比較する。これにより、エンジン201の発生トルクの異常状態を検出する。【選択図】図３

Description

本発明は、車両の駆動源の推進力を制御する車載制御装置に関する。

自動車等の車両においては、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度センサやスロットル開度を検出するスロットル開度センサ等の各種センサの出力信号は、車載制御装置に入力される。車載制御装置は内蔵されたマイクロコンピュータによって各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じてスロットルバルブ、燃料噴射弁、点火プラグ等のアクチュエータを制御する。

そして、マイクロコンピュータは、Ａ／Ｄ変換部で、アクセル開度センサやスロットル開度センサ等の各種センサの出力信号をＡ／Ｄ変換する。そして、信号演算部で、Ａ／Ｄ変換後の各種センサの出力信号に基づいてアクセル開度検出値、スロットル開度検出値等の各種の制御信号を演算する。

このような車載制御装置においては、意図していないソフトウェアの動作、制御部品の損傷等の様々の要因で、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する場合がある。このため、運転者が意図しない状態下で車両の発進等の異常現象の発生を防止する安全対策が要請されている。

このような要請に応えるため、例えば、特許文献１においては、運転者による運転操作量（例えば、アクセル開度検出値等）に基づいて演算した許容トルクと、駆動源の作動状態（例えば、エンジンへの吸入空気量の検出値等）に基づいて演算した推定トルクとを比較して、許容トルクに対して推定トルクが過大になっている場合に、異常が発生したと判断してフェイルセーフモードに移行する。そして、フェイルセーフモードでは、スロットル開度を強制的に所定開度まで閉じてエンジンの吸入空気量を制限することでエンジンの出力トルクを制限するという車載制御装置が提案されている。

特開２０１０−４３５３６号公報

ところで、運転者による運転操作量（例えば、アクセル開度検出値等）に基づいて演算した許容トルクと、駆動源の作動状態（例えば、エンジンへの吸入空気量の検出値等）に基づいて演算した推定トルクとには位相差が発生する。

これは、運転者による運転操作量の変化に対してエンジンへの吸入空気量の検出値等に基づいて演算した推定トルクには、空気の応答遅れ（空気応答の無駄時間）が発生するためである。

また、過給器付のエンジンの場合で、過給領域での空気応答においても過給器特有の空気応答が存在する。

そのため、アクセル開度検出値等に基づいて演算した許容トルクと吸入空気量の検出値等に基づいて演算した推定トルクとを大小比較する際に誤差が大きくなり異常判断の精度が低下するという課題がある。

本発明の目的は、車両の走行状態の変化に影響を受けずに、車両の駆動源の推進力が異常であるか否かを迅速に精度よく判定することのできる車載制御装置を実現することである。

上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成される。

車載制御装置において、車両の運転者が操作した運転操作量を検出する運転操作量検出部と、上記運転操作量に基づき上記車両の駆動源への指令値を算出する指令値算出部と、上記指令値に基づき駆動源の推進力を制御する推進力制御部と、上記駆動源の作動状態量を推定し、推定した推定作動状態量の変化量を算出する推定作動状態変化量算出部と、上記運転操作量から上記駆動源の許容作動状態量を算出する許容作動状態量算出部と、上記推定作動状態量の位相に一致するように上記許容作動状態量の位相を変更する許容作動状態量位相変更処理部と、上記許容作動状態量位相変更処理部によって位相が変更された許容作動状態量の変化量を算出する許容作動状態変化量算出部と、上記位相が変更された許容作動状態量の変化量と上記推定作動状態量の変化量とに差分を指標値とし、この指標値と予め定めた判定閾値とを比較して上記駆動源の推進力の異常状態を検出する異常検出部と、を備える。

本発明によれば、車両の走行状態の変化に影響を受けずに、車両の駆動源の推進力が異常であるか否かを迅速に精度よく判定することのできる車載制御装置を実現することができる。

本発明が適用される車載制御装置が制御するエンジンとその周辺機器の概略構成を示す図である。車載制御装置の内部構成を示す図である。図２に示す車載制御装置の詳細な制御ブロック図である。一実施例に係る車載制御装置によるエンジンの異常検出の制御ブロックを示す図である。許容発生トルク計算部による許容発生トルクの変化量の算出手順の詳細を示す図である。推定発生トルク計算部による推定発生トルクの変化量の算出手順の詳細を示す図である。異常検出部によるエンジンの異常判定手順の詳細を示す図である。トランスミッションのギア位置を固定とし、所定のエンジン回転数状態を保持した状態で、スロットル弁をステップ的に開けた場合のΔトルクの差分と加速Ｇの関係を示す図である。トランスミッションのギア位置を固定、時間間隔を固定の状態とし、保持するエンジン回転数の状態を２種類で確認した結果を示す図である。車速（回転数）と判定閾値の関係を説明する図である。一実施例である車載制御装置による異常検出の挙動を示した正常時のチャートである。一実施例である車載制御装置による異常検出の挙動を示した異常時のチャートである。異常検出の判定閾値と診断ディレイ時間との関係を説明する図である。異常を発生させた場合Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクとの差分が判定閾値を越えている時間と、異常を発生させた時点の車両速度、エンジン回転数との関係を示した図である。診断ディレイ時間閾値と車両速度またはエンジン回転数との関係を示す図である。許容発生トルクに無駄時間およびフィルタ処理を行わない場合の正常時での異常検出の挙動を示したチャートである。許容発生トルクに無駄時間およびフィルタ処理を行った場合の正常時での異常検出の挙動を示したチャートである。一実施例における異常検出部を備えた車載制御装置の全体的な制御フローである。図１２のステップ１２１７の許容発生トルクの計算とステップ１２１８の推定発生トルクの計算の詳細を示したフローチャートである。図１９のステップ１３０１の許容発生トルクの演算の詳細を示したフローチャートである。図２０のステップ１４０８の過給領域の判定の詳細を示したフローチャートである。図２０のステップ１４０９の加速／減速の判定およびステップ１４１０のフィルタゲインの算出の詳細を示したフローチャートである。図２０のステップ１４０９の加速／減速の判定およびステップ１４１０のフィルタゲインの算出の詳細を示したフローチャートである。図１８のステップ１２１９、ステップ１２２０の異常検出処理の詳細を示した制御フローである。図１８のステップ１２１９、ステップ１２２０の異常検出処理の詳細を示した制御フローである。図１８のステップ１２１９、ステップ１２２０の異常検出処理の詳細を示した制御フローである。図１８のステップ１２１９、ステップ１２２０の異常検出処理の詳細を示した制御フローである。図１８のステップ１２１９、ステップ１２２０の異常検出処理の詳細を示した制御フローである。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。

（一実施例）
図１は、本発明が適用される車載制御装置が制御するエンジンとその周辺機器の概略構成を示す図である。

図１において、エンジン２０１には、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の吸入する空気流量を調整するスロットル弁２０３、自動車等の車両の運転者が操作したアクセルペダルのアクセル開度（アクセル踏込量）を検出するアクセル開度センサ２１８、スロットル弁２０３を動作させる電制スロットルモータ２０４、スロットル弁２０３の開度を検出するスロットル開度センサ２１５、及び吸気管２０５に設置された吸気管２０５内の圧力を検出する吸気管圧力センサ２０６が備えられている。

また、エンジン２０１には、エンジン２０１の要求する燃料を供給する燃料噴射弁２０７、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ためのクランク角度センサ２１９、エンジン２０１の行程を認識するために前述の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が備えられている。

更に、エンジン２０１には、エンジン２０１のシリンダ内に供給された燃料の混合気に点火する点火プラグに、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、エンジン２０１のシリンダブロックに設定されエンジン２０１の冷却水温を検出する水温センサ２１０、及びエンジン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が備えられている。また、エンジン２０１の排気管の触媒前には、排気エネルギを利用して強制的にエンジン２０１へ空気を送り込むターボチャージャ（過給器）２２４が備えられている。

また、エンジン２０１の周辺には、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、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が備えられている。そして、エンジン２０１及びその各補器類は、本発明の実施形態に係る車載制御装置２１７によって制御されている。

図２は車載制御装置２１７の内部構成を示す図である。図２において、車載制御装置２１７は、ＣＰＵ３０１と、出力信号ドライバ３０３とを備えている。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、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が設けられている。

Ｉ／Ｏ部３０２には、水温センサ２１０、カム角センサ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、車速センサ２２０、イグニッションＳＷ２１６、吸気管圧力センサ２０６、大気圧センサ２２１、吸気温センサ２２２、負荷ＳＷ（エアコンＳＷ）２２３、アクセル開度センサ２１８、及びクランク角センサ２１９の検出信号が入力されている。

ＣＰＵ３０１からの出力信号は、出力信号ドライバ３０３を介して、燃料噴射弁３１７〜３２０、点火コイル３２１〜３２４、および電制スロットルモータ２０４へ送られる。なお、出力信号ドライバ３０３にはＩ／Ｏ部３０２から制御データが送られてきており、制御データが出力信号ドライバ３０３にセットされることで出力信号ドライバ３０３から出力信号が出力されるものである。

そして、図３は、図２に示す車載制御装置２１７の詳細な制御ブロックを示す図である。以下、各制御ブロックの詳細について説明する。

図３において、ブロック１０１は、運転操作量検出部のブロックである。一実施例では、運転操作量検出部１０１は、アクセル開度センサ２１８からの信号から、運転者のアクセル開度（運転操作量）を計算する。

ブロック１０２は、エンジン回転数計算部のブロックである。エンジン回転数計算部（作動状態検出部）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の電気的な信号、おも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、エンジンの単位時間当りの回転数（作動状態量）を計算する。

ブロック１０３は、シリンダ流入空気量計算部（作動状態検出部）１０３であり、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からの信号と吸気管２０５に設定された吸気管圧力センサ２０６からの信号の入力からシリンダ流入空気量（作動状態量）を計算する。また、シリンダ流入空気量計算部１０３は、前述のシリンダ流入空気量とエンジン回転数からエンジンの負荷（作動状態量）を計算する。

ブロック１０４は、基本燃料量計算部のブロックである。基本燃料量計算部１０４は、前述のブロック１０２で計算されたエンジン回転数、および前述のブロック１０３で計算されたエンジン負荷から各運転領域におけるエンジン２０１の要求する基本燃料量を計算する。

ブロック１０５は、前述のエンジン回転数、および前述のエンジン負荷からエンジンの各運転領域における最適な基本点火時期を決定する基本点火時期計算部のブロックである。

ブロック１０６は、エンジン回転数及び水温センサ２１０のエンジン水温が供給され、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計算し目標流量を計算するＩＳＣ制御部のブロックである。

ブロック１０７は、エンジン２０１の排気管に設定された空燃比センサ２１１の出力と、目標空燃比の差分、および前述したエンジン回転数とエンジン負荷から空燃比フィードバック補正係数を計算する空燃比補正係数計算部のブロックである。

ブロック１０８は、前述したエンジン回転数とエンジン負荷から目標とするエンジンの目標空燃比を決定する目標空燃比計算部のブロックである。

ブロック１０９は、前述した運転者のアクセル開度とエンジン回転数から運転者が要求している目標トルク（指令値）を計算し、目標トルクから目標スロットル開度（指令値）を計算する目標スロットル開度計算部（指令値算出部）１０９のブロックである。

ブロック１１０は、前述した運転者のアクセル開度とエンジン回転数から、許容発生トルクを計算する許容発生トルク計算部（許容作動状態変化量算出部）のブロックである。また、許容発生トルク計算部１１０は、後述する異常検出のための許容発生トルクの変化量についても計算する。なお、許容発生トルクは、正常時にエンジンが発生可能なトルクである。

ブロック１１１は、前述したエンジン回転数とエンジン負荷から、推定発生トルクを計算する推定発生トルク計算部（推定作動状態変化量算出部）のブロックである。この推定発生トルク計算部１１１は、推定トルク変化量算出部を有し、後述する異常検出のための推定発生トルクの変化量を計算する。なお、推定発生トルクは、エンジンが発生しているトルクを推定したものである。

ブロック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のブロックである。本実施例では、異常検出部１１２は、推定発生トルクの変化量が許容発生トルクの変化量より所定量（異常検出の判定閾値）大きい状態が継続した場合に異常と判断している。なお、前述した異常検出判定閾値については、車速センサ２２０からの車速、および前述したアクセル開度等から計算する。

ブロック１１３は、前述したブロック１０４で計算された基本燃料量に対して、エンジン水温による補正、前述したブロック１０７の空燃比フィードバック係数の補正を実行する燃料補正部のブロックである。

ブロック１１６〜１１９は前述したブロック１０４およびブロック１１３で計算された燃料量に基づいてエンジン２０１への燃料供給を制御する燃料噴射制御部である。

ブロック１１４は、前述したブロック１０５で決定された基本点火時期に対して、エンジン水温による補正等を実行する点火時期補正部のブロックである。

ブロック１２０〜１２３は、前述のブロック１１４で補正されたエンジンの要求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よう制御する点火制御部である。

ブロック１１５は、電制スロットル制御部（推進力制御部）のブロックである。電制スロットル制御部（トルク制御部）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、及び前述し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と共に、前述したブロック１１２で異常検出した場合に、異常時の制御を行う。

なお、一実施例では、運転者が操作したアクセルのアクセル開度から演算した許容発生トルクとエンジン回転数とエンジン負荷から算出した推定発生トルクとから異常を検出するといったようにトルクの次元での異常検出を行っているが、他の次元、例えば馬力での異常検出としても良い。即ち、トルクから馬力に換算して、その馬力を用いて異常を検出するようにしても良いものである。

図４は、一実施例に係る車載制御装置によるエンジンの異常検出の制御ブロックを示す図である。

図４において、アクセル開度センサ２１８は、ブロック４０１（アクセル開度センサ１）及びブロック４０２（アクセル開度センサ２）を備え、運転者の意図により操作されたアクセル操作量をブロック４０１、４０２で検出する。図３に示した運転操作量検出部１０１は、ブロック４０３（アクセル開度算出部１）及びブロック４０４（アクセル開度算出部２）を備え、ブロック４０３でアクセル開度センサ１の出力からアクセル開度１を算出する。

なお、運転操作量検出部１０１は、アクセル開度の推定値を用いても良い。

図３に示した目標スロットル開度計算部１０９は、ブロック４０５（目標トルク算出部）及びブロック４０６（目標スロットル開度算出部）を備え、ブロック４０５でアクセル開度１とエンジン回転数から運転者の目標とするトルクを算出する。目標スロットル開度計算部１０９は、この目標トルクをブロック４０６で要求スロットル開度（目標スロットル開度）へ換算する。

図３に示した電制スロットル制御部１１５は、ブロック４０７（モータ出力信号算出部）を備え、ブロック４０７で、要求スロットル開度からモータ駆動出力信号を算出する。

モータ駆動出力信号にて、ブロック４１２で示す電制スロットル用のモータ２０４（図１参照）が動作し、エンジン２０１の吸気系に取り付けられたスロットルを開閉させる。このスロットルの動作量をブロック４１３のスロットル開度センサ１、ブロック４１５のスロットル開度センサ２でセンシングする。

図１に示したスロットル開度センサ２１５は、ブロック４１３のスロットル開度センサ１、ブロック４１５のスロットル開度センサ２を備えているものである。

ブロック４１３のスロットル開度センサ１でセンシングした値からブロック４１１で実スロットル開度計算部（図示せず）が実スロットル開度１を算出する。

算出された実スロットル開度１は、ブロック４０７にて要求スロットル開度と比較され、要求スロットル開度に実スロットル開度１が一致するように、電制スロットル制御部１１５（図３に示す）はモータ駆動出力信号をフィードバック制御する。

次に、運転操作量検出部１０１は、ブロック４０２で検出された出力からブロック４０４でアクセル開度２を算出する。また、ブロック４１５のスロットル開度センサ２でセンシングした値からブロック４１４で実スロットル開度計算部（図示せず）が実スロットル開度２を算出する。

アクセル開度２とエンジン回転数とから、許容発生トルク計算部１１０は、ブロック４０８で許容発生トルクを算出する。

許容発生トルクの算出は、実スロットル開度２の値の変化（この変化から加速か減速かを判断することができる）からエンジン２０１への吸入空気量の応答遅れを加味して算出する８空気量の応答遅れの加味については後述する）。併せて所定時間毎の許容発生トルクの変化量も算出する。

一実施例では、４０ｍｓ、８０ｍｓ、１２０ｍｓ、１６０ｍｓ毎に変化量を求めている。

また、推定発生トルク計算部１１１は、ブロック４０９でエンジン２０１の状態を示す吸入空気量、吸気管圧力、エンジン回転数からエンジン２０１が発生している推定発生トルクを推定し、併せて所定時間毎の推定発生トルクの変化量も算出する。これも、同様に４０ｍｓ、８０ｍｓ、１２０ｍｓ、１６０ｍｓ毎に変化量を求めている。

最後に、異常検出部１１２はブロック４１０で、ブロック４０８で算出した許容発生トルク、もしくは許容発生トルクの所定時間の変化量と、ブロック４０９で算出した推定発生トルク、もしくは推定発生トルクの所定時間の変化量から、運転者の意図している目標トルク以上のトルクが発生していないか監視する。

異常時にはエンジン２０１の出力を抑える方向へスロットル弁２０３が動くように電制スロットル用モータ２０４を駆動するか、もしくは電制スロットル用モータ２０４の駆動をやめることで機械的にスロットル弁２０３を動作させるフェールセーフ処理を実行する。

図５は、許容発生トルク計算部１１０による許容発生トルクの変化量の算出手順の詳細を示す図である。

図５において、許容発生トルク計算部１１０は、ブロック５０１（許容トルクベース値算出部）では、エンジン回転数とアクセル開度２から許容発生トルクのベース値を算出する。許容発生トルク計算部１１０は、ブロック５０２（比較部）では、許容発生トルクのベース値とオートクルーズ要求のトルクとを比較し、大きい値を選択する。これにより、オートクルーズ中の許容発生トルクの算出に対応している。

また、許容発生トルク計算部１１０は、ブロック５０３（比較部）では、外部からのトルクガード要求とブロック５０２で算出された許容発生トルクとのうち小さい値を選択し、外部からのトルクダウン要求を考慮した許容発生トルクを算出している。

許容発生トルク計算部１１０は、ブロック５０７（燃料性状補正係数算出部）では、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決定する。燃料性状補正係数は、燃料性状に応じて予め設定され、メモリ（図示せず）に記憶されている。許容発生トルク計算部１１０は、ブロック５０３で決定された許容発生トルクに、ブロック５０７で決定された補正係数をブロック５０４（乗算部）で乗算し、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している。

許容発生トルク計算部１１０は、ブロック５０８（空気密度補正部）では、大気圧センサ２２１により検出された大気圧から得られた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空気密度補正係数を算出する。許容発生トルク計算部１１０は、ブロック５０４で算出された許容発生トルクに空気密度補正係数をブロック５０５（乗算部）で乗算し、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している。

許容発生トルク計算部１１０は、ブロック５１１（空気量応答遅れ処理部）では、エンジン２０１への吸入空気量の応答遅れを加味して無駄時間及びフィルタ処理を行う。

空気量の応答遅れによる無駄時間は、エンジン回転数に基づき算出する。また、フィルタ処理のフィルタゲインはエンジン回転数に基づき算出するが、スロットル開度２に基づき算出値の切換を可能にしている。

具体的には、フィルタゲインの切換は、スロットル開度２の変化量の大小で車両が加速状態か減速状態かの判断を行い、その結果により行う。また、車両の減速状態、加速状態、その他の定常状態で各々エンジン回転数に基づきフィルタゲインを予め算出している。算出したフィルタゲインは、メモリ（図示せず）に格納されている。

上記切換とは別に、スロットル開度２の大きさから、チャージャ２２４による過給領域かどうかの判断を行い、本結果によるフィルタゲインの切換も行う。

これは後述する図７に示す異常検出判断ロジックの判断精度が悪化することを抑えるためである。

ブロック５０６（加算部）では、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を超えないように、ブロック５０９（オフセット量算出部）で算出されるオフセット量をブロック５０５で算出された許容発生トルクに加算する。

最後に、許容発生トルク計算部１１０は、ブロック５１０（変化量算出部）で、許容発生トルクの所定時間毎の変化量を算出する。ここで算出した許容発生トルク、もしくは許容発生トルクの所定時間毎の変化量(Δ許容発生トルク)は後述する図７に示す異常検出判断ロジックで使用する。なお、Δ許容発生トルクは、本発明の「許容作動状態作変化量」に相当する。

図６は、推定発生トルク計算部１１１による推定発生トルクの変化量の算出手順の詳細を示す図である。

推定発生トルク計算部１１１は、ブロック６０１（推定発生トルクベース値算出部１）では、エンジン回転数とエンジン負荷からハイオクガソリン時の推定発生トルクのベース値を算出する。推定発生トルク計算部１１１は、ブロック６０２（推定発生トルクベース値算出部２）では、同様にエンジン回転数とエンジン負荷からレギュラガソリン時の推定発生トルクのベース値を算出する。

推定発生トルク計算部１１１は、ブロック６０３（選択部）で使用しているガソリンの性状判定の結果、つまりハイオクガソリンかレギュラガソリンかの判定結果から、該当する推定発生トルクのベース値を選択する。

推定発生トルク計算部１１１は、ブロック６０４（乗算部）では、点火時期の影響を考慮し、ブロック６０３で選択された推定発生トルクのベース値に点火効率を乗算する。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より小さくなり、その結果推定発生トルクが小さく計算されることになる。

推定発生トルク計算部１１１は、ブロック６０５（乗算部）において、燃料噴射量補正の値をブロック６０４で算出された推定発生トルクに乗算する。ここで、燃料噴射量補正は、燃料カット中に補正値を０として乗算することで、燃料カット中の推定発生トルクが０になるようにしている。これは、燃料噴射がされていないときは、エンジンの発生トルクは０になる現象に一致させるためである。

推定発生トルク計算部１１１は、ブロック６０７（負荷トルク算出部）では、エンジン回転数と吸気管圧力から負荷トルクを算出し、ブロック６０６（減算部）でその負荷トルクをブロック６０５で算出された推定発生トルクから減算し、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、推定発生トルク算出部１１１は、ブロック６０８（変化量算出部）で、推定発生トルクの所定時間毎の変化量を算出する。ここで算出した推定発生トルク、もしくは推定発生トルクの所定時間毎の変化量(Δ推定発生トルク)は後述する図７に示す異常検出判断ロジックで使用する。なお、Δ推定発生トルクは、本発明の「推定作動状態変化量」に相当する。

図７は、異常検出部１１２によるエンジンの異常判定手順の詳細を示す図である。異常検出部１１２は、ブロック７０１（減算部）で、前述した推定発生トルクの所定時間毎の変化量（Δ推定発生トルク）と許容発生トルクの所定時間毎の変化量（Δ許容発生トルク）との差分（指標値）を算出する。以下では、この差分を「Δトルクの差分」と呼ぶこともある。

その後、異常検出部１１２は、ブロック７０２（判定閾値算出部）で算出した判定閾値とブロック７０１で算出したΔトルクとの差分をブロック７０３（比較部）で比較し、Δトルクの差分が判定閾値より大きいか判断する。

異常検出部１１２は、ブロック７０４（異常判断ディレイ処理部）でΔトルクの差分の方が大きいと判断されている時間を計測し、この時間が所定の時間より大きくなった場合に異常と判断する。なお、Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクとの差分（指標値）の代わりに、両者の割合を算出して、その算出結果に基づき異常判定を行っても良いものである。

図８及び図９は、推定発生トルクの所定時間毎の変化量（Δ推定発生トルク）と許容発生トルクの所定時間毎の変化量（Δ許容発生トルク）の差分（Δトルクの差分（指標値））及び車両の加速Ｇの関係の一例を示した図である。

図８は、トランスミッションのギア位置を固定とし、所定のエンジン回転数状態を保持した状態で、スロットル弁２０３をステップ的に開けた場合のΔトルクの差分と加速Ｇの関係を示している。図８は、変化量を算出する時間間隔をｔ１、ｔ２とし、ｔ１の間隔(Δｔ１)がｔ２の間隔(Δｔ２)より大きい場合におけるΔトルクの差分を示している。

一般的にスロットル弁２０３の開度が大きい場合の方が、小さい場合と比べて加速Ｇが大きくなる。図８に示した例では、Δｔ１の方がΔｔ２より大きいため、所定の加速Ｇ発生時のΔトルクの差分は、時間間隔がΔｔ１の場合の方がΔｔ２の場合より大きくなる。つまり、同一の加速ＧＡであっても、変化量を算出する時間間隔に応じてΔトルクの差分は異なる値を示すようになる。

よって、車両の危険な状態を所定の加速Ｇ（例えば、０．１Ｇ）以上の発生時とすると、Δｔ１、Δｔ２毎に車両の危険な状態を判断する判定閾値を設定する必要があることがわかる。つまり、Δｔ１用の判定閾値と、Δｔ２用の判定閾値を設定する必要がある。

また、図９は、図８に示した例に対して、トランスミッションのギア位置を固定、時間間隔を固定の状態とし、保持するエンジン回転数の状態を２種類（Ｎｅ１、Ｎｅ２）で確認した結果を示している。図９に示すように、Ｎｅ１の方がＮｅ２より高く、ギア位置が固定のため、Ｎｅ１、Ｎｅ２での車両速度をＶＳＰ１、ＶＳＰ２とすると、ＶＳＰ１のほうがＶＳＰ２よりΔトルクの差分が大きい状態となる。

所定の加速Ｇの発生時のΔトルクの差分は、エンジン回転数の状態が高いＮｅ１（車両速度が大きいＶＳＰ１）の場合の方がＮｅ２の場合より大きくなる。つまり、同一の加速ＧＢであっても、エンジン回転数、或いは車両速度に応じてΔトルクの差分は異なる値を示すようになる。

よって、車両の危険な状態を所定の加速Ｇ（例えば、０．１Ｇ）以上の発生時とすると、Ｎｅ１（ＶＳＰ１）、Ｎｅ２（ＶＳＰ２）毎に車両の危険な状態を判断する判定閾値を設定する必要がある。

以上から、図１０（車速と判定閾値との関係を示す図である）に示すように、判定閾値は、時間間隔毎（Δｔ１、Δｔ２毎）に、エンジン回転数（Ｎｅ）若しくは車両速度（ＶＳＰ）に応じて適した値に設定する必要がある。この図１０に示す判定閾値がベースとなる判定閾値となる。

図１１及び図１２は、一実施例である車載制御装置による異常検出の挙動を示したチャートである。

まず、図１１は、正常時の挙動を示したチャートである。アクセル開度ライン９０１は、運転者のアクセル踏込み量を示すアクセル開度の挙動を示している。図１１では、横軸は時間を示し、車両を加速走行、一定速走行、減速走行を行った場合のアクセル開度を示している。

図１１において、許容発生トルクライン９０２は、許容発生トルクの挙動を示している。許容発生トルクは、アクセル開度が大きくなる（加速状態）に従い大きくなり、アクセル開度が小さくなる（減速状態）に従い小さくなる。

推定発生トルクライン９０３は、推定発生トルクの挙動を示している。推定発生トルクは、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走行、減速走行時の挙動に遅れが生じる。なお、許容発生トルクと推定発生トルクとの差分から異常検出を行うため、許容発生トルクについては、誤検出の防止として推定発生トルクに位相を合わせるため無駄時間およびフィルタ処理を行っている。

Δ許容発生トルクライン９０４は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）の挙動を示している。Δ推定発生トルクライン９０５（破線）は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）の挙動を示している。差分ライン９０６は、Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクとの差分の挙動を示している。

判定閾値１ライン９０７（一点鎖線）は、異常検出のための判定閾値１であり、本判定閾値１を超えている時間が所定時間以上継続した場合に異常と判断される。この診断継続時間の条件を設けているのは、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ることは困難であり、誤検出を防止するためである。

図１２は、異常時の挙動を示したチャートであり、横軸は時間を示す。図１２において、アクセル開度ライン９１１は、運転者のアクセル踏込み量を示すアクセル開度を示し、許容発生トルクライン９１２は許容発生トルクの挙動を示し、図１１と同様の動作を示している。推定発生トルクライン９１３は推定発生トルクの挙動を示しており、図１２から、推定発生トルクはＡ時点から異常発生によりトルク上昇している状況であることが分かる。

Δ許容発生トルクライン９１４は、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）の挙動を示し、Δ推定発生トルクライン９１５（破線）は、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）の挙動を示している。

図１２から明らかなように、Ａ時点から推定発生トルクが異常発生により増加し、差分ライン９１６のΔ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分も上昇し、判定閾値２ライン９１８（一点鎖線）の判定閾値２以上となる。

本判定閾値２は、判定閾値１ライン９１７（一点鎖線）の判定閾値１より大きい値である。そのため、判定閾値１と判定閾値２との夫々の継続時間の条件は、図１３（閾値と診断ディレイ時間との関係を示す図）に示すように、判定閾値２の方が判定閾値１と比べて短い継続時間（診断ディレイ）となるよう設定されている。具体的には、判定閾値１の場合は、診断ディレイ時間＝ｔｄ１で、判定閾値２の場合は診断ディレイ時間＝ｔｄ２であり、ｔｄ２の方がｔｄ１より短い値となる。

このように、診断ディレイを設定したのは、異常の誤検出を防止するためである。また、診断ディレイを判定閾値に応じて設定したのは、Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクとの差分が大きい程、異常状態である可能性が高く、また、異常判断を速くし安全状態へ速く移行させ車両の安全性を高めるためである。

図１２において、フラグライン９１９は、異常判断フラグの挙動を示しており、図１２に示した例では、差分ライン９１６がＡ時点から上昇してライン９１８で示す判定閾値２を超え、ｔｄ２時間を経過した時点で異常判定フラグライン９１９が立ち上がる。差分ライン９１６がライン９１７で示す判定閾値１を越えている時間がｔ１、判定閾値２を越えている時間がｔ２である場合、診断ディレイ時間ｔｄ１、ｔｄ２と、上述したｔ１、ｔ２の関係は、図１３（閾値と診断ディレイ時間との関係を示す図）に示すような関係であり、判定閾値が大きいほど診断ディレイ時間は段階的に小さく設定される。具体的には、判定閾値１に対しては診断ディレイ時間がｔｄ１に設定され、判定閾値１より大きい判定閾値２に対しては診断ディレイ時間がｔｄ２に設定される。

よって、図１２において、差分ライン９１６が判定閾値１を超えている時間はｔ１であるが、このｔ１は、図１３に示すように判定閾値１に対して設定される診断ディレイ時間ｔｄ１を下回っているため、ｔ１の範囲では異常は検出されない。

一方、図１２において、差分ライン９１６が判定閾値２を超えている時間はｔ２であるが、このｔ２は、図１３に示すように、判定閾値２に対して設定される診断ディレイ時間ｔｄ２を超えている。そのため、差分ライン９１６が判定閾値２を超えてから時間ｔｄ２の経過後に異常が検出されることになる。

図１４は、実際に異常(スロットルをステップ的に開く)を発生させた場合、Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクとの差分が、ある判定閾値を越えている時間（継続時間）Ｔ（縦軸）と、異常を発生させた時点の車両速度（ＶＳＰ）、またはエンジン回転数（Ｎｅ）（横軸）との関係を示した図である。

図１４から明らかなように、車両速度（ＶＳＰ）、またはエンジン回転数（Ｎｅ）が大きくなるに従い、判定閾値を超えている時間（Ｔ）が長くなる傾向になる。また、変化量の算出の時間間隔をΔｔ１、Δｔ２とした場合、時間間隔が長いΔｔ１でのΔ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分の場合の方が、時間間隔が短いΔｔ２での差分の場合と比べて、判定閾値を超えている時間（Ｔ）が長くなる傾向になる。

よって、一実施例では、図１５（診断ディレイ時間閾値と車両速度（ＶＳＰ）またはエンジン回転数（Ｎｅ）との関係を示す図）に示すように、診断ディレイ時間の閾値は、車両速度（ＶＳＰ）、またはエンジン回転数（Ｎｅ）が大きくなるに従い大きくなるよう設定されている。また、Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクとの差分の判定閾値において、確実に異常と判断できる判定閾値(判定閾値２)と、それ以外の判定閾値１とで、それぞれ別に設定可能とすることで、より精度よく異常を判断できるものとなる。

図１６は許容発生トルクに無駄時間およびフィルタ処理を行わない場合の正常時での異常検出の挙動を示したチャートであり、図１７は許容発生トルクに無駄時間およびフィルタ処理を行った場合合の正常時での異常検出の挙動を示したチャートである。

まず、図１６において、アクセル開度ライン１１０１は、運転者のアクセル踏込み量を示すアクセル開度の挙動を示している。図１６では、車両を加速走行、一定速走行、アクセル踏み直し、減速走行を行った場合のアクセル開度を示している。

許容発生トルクライン１１０２は、許容発生トルクの挙動を示している。許容発生トルクは、アクセル開度が大きくなる（加速状態）に従い大きくなり、アクセル開度が小さくなる（減速状態）に従い小さくなる。アクセル踏み直しのような少ない変化においても、フィルタ処理が無い場合は、許容発生トルクライン１１０２は、アクセル開度ライン１１０１と同じ動きとなる。

推定発生トルクライン１１０３は、推定発生トルクの挙動を示している。推定発生トルクは、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走行、減速走行時の挙動に遅れが生じる。また、加速開始後の過給領域に突入した直後は、ターボチャージャ２２４による応答遅れ（ターボラグ）による遅れが生じる。

逆に、過給領域内で過給が安定している状態でアクセル踏み直しのような少ない変化の場合は、ターボチャージャ２２４による過給の慣性が働き大きな応答遅れとなるため推定発生トルクライン１１０３は殆ど変化しない。

Δ許容発生トルクライン１１０４は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）の挙動を示している。Δ推定発生トルクライン１１０５（破線）は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）の挙動を示している。

差分ライン１１０６は、Δ推定発生トルクとΔ許容発生トルクとの差分であるΔトルクの差分の挙動を示している。

判定閾値１ライン１１０７（一点鎖線）は、異常検出のための判定閾値１であり、本判定閾値１を超えている時間が所定時間以上継続した場合に異常と判断される。

差分ライン１１０６が、判定閾値１ライン１１０７を超えるシーンは許容発生トルクライン１１０２と推定発生トルクライン１１０３の動きのずれ（位相のずれ）が大きい場合である。具体的には加速走行、減速走行、及びターボチャージャ２２４の過給開始初期段階と過給領域内でのアクセル踏み直しや外部からのトルクダウン要求時等である。

すなわち、判定精度を向上させるためには、上記したシーン毎の空気応答を考慮し、許容発生トルクの動き（位相）を推定発生トルクに合わせる必要がある。

図１７において、アクセル開度ライン１１１１は運転者のアクセル踏込み量を示すアクセル開度を示しており、図１６に示したアクセル開度ライン１１０１と同様の動作である。

許容発生トルクライン１１１２は、許容発生トルクの挙動を示しており、前記したシーン毎の空気応答を考慮した無駄時間とフィルタ処理後のチャートである。

許容発生トルクライン１１１２は、加速時にターボチャージャ２２４の過給開始初期段階のターボラグを加味したフィルタ処理が実施され、過給領域内でのアクセル踏み直し時のターボチャージャ２２４による過給の慣性による応答遅れを加味したフィルタ処理が実施されている。

その結果、推定発生トルクライン１１１３の挙動に近づいていることが分かる。

よって、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）のライン１１１４と、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）のライン１１１５（破線）に、図１６に示した例に比較して、大きい差が発生していない。

そのため、差分ライン１１１６のΔ推定発生トルクとΔ許容発生トルクの差分も大きくなることもなく、判定閾値１ライン１１１７（一点鎖線）を超えることは無くなる。

このように、各々のシーン毎の空気応答を考慮した無駄時間およびフィルタ処理を実施することで検出精度を向上することができる。

以上述べたような異常判断を実行する具体的な制御方法を以下に説明する。

図１８は、一実施例における異常検出部を備えた車載制御装置の全体的な制御フローである。この制御フローは各制御ロジックを簡略化して示しており、一実施例に関係しない制御ロジックについてはその詳細な説明は省略する。

図１８において、ステップ１２０１で、運転操作量検出部１０１が、アクセル開度センサ２１８の出力電圧からアクセル開度割合に換算して読み込む。ステップ１２０２で、エンジン回転数計算部（作動状態検出部）１０２が、クランク角度センサ２１９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計算する。ステップ１２０３で、目標スロットル開度計算部１０９が、スロットル開度センサ２１５の出力電圧からスロットル角度へ換算して読み込む。ステップ１２０４で、シリンダ流入空気量計算部（作動状態検出部）１０３が、熱式空気流量計２０２の出力電圧から電圧流量換算された空気流量を読み込む。

ステップ１２０５で、基本燃料量計算部１０４が、エンジン回転数と吸入空気量（エンジン負荷）から基本燃料量を計算する。ステップ１２０６で、燃料補正部１１３が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する。ステップ１２０７で、空燃比補正係数計算部１０７が、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。ステップ１２０８で、目標空燃比計算部１０８が、エンジン回転数とエンジン負荷から目標空燃比をマップ検索する。ステップ１２０９で、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、空燃比補正係数計算部１０７が空燃比補正係数を算出する。ステップ１２１０で基本燃料補正係数、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計算する。

ステップ１２１１でアイドル回転数の目標値を計算する。ステップ１２１２でアイドル回転数の目標値を実現できるＩＳＣ目標流量を計算する。ステップ１２１３でＩＳＣ目標流量をＩＳＣ制御部０６へ出力する。

ステップ１２１４で、点火時期補正部１０５が、エンジン回転数、及びエンジン負荷で基本点火時期を計算する。ステップ１２１５で、点火時期補正部１１４が基本点火時期に水温補正等の補正を行う。ステップ１２１６で補正された点火時期をセットする。

これらの制御ステップが完了すると、一実施例における異常診断の制御ロジックが実行される。先ず、ステップ１２１７で、許容発生トルク計算部（許容作動状態変化量算出部）１１０が、許容発生トルクを計算し、ステップ１２１８で、推定発生トルク計算部（推定作動状態変化量算出部を有する）１１１が推定発生トルクを計算する。

次に、ステップ１２１９で、異常検出部１１２が、異常検出用の判定閾値を計算する。ステップ１２２０で、許容発生トルクと推定発生トルクから算出するΔトルクの差分と判定閾値に基づき異常判断を行う。

ステップ１２２１で、電制スロットル制御部（推進力制御部）１１５が、アクセル開度とエンジン回転数から算出される目標トルクからの要求開度とＩＳＣ制御部からの要求開度から最終的なスロットル開度に制御する。また、ステップ１２２０で異常と判断された場合においても、ステップ１２２１でスロットル開度を制御する。

次に、一実施例の特徴である異常検出部の具体的な制御フローについて説明する。

図１９は、図１２のステップ１２１７の許容発生トルクの計算と、ステップ１２１８の推定発生トルクの計算の詳細を示したフローチャートである。

まず、ステップ１３０１で、許容発生トルク計算部（許容作動状態変化量算出部）１１０は、許容発生トルクを算出する。許容発生トルクは図５に示すような方法で求められることは既に述べた通りである。その後、ステップ１３０２からステップ１３０５でそれぞれ、４０ｍｓ間、８０ｍｓ間、１２０ｍｓ間、１６０ｍｓ間の許容発生トルクの変化量（Δ４０ＬＴ、Δ８０ＬＴ、Δ１２０ＬＴ、Δ１６０ＬＴ）を算出する。

次に、ステップ１３０６で、推定発生トルク計算部（推定作動状態変化量算出部を含む）１１１が推定発生トルクを算出する。推定発生トルクは図６に示すような方法で求められることは既に述べた通りである。その後、ステップ１３０７からステップ１３１０でそれぞれ、４０ｍｓ間、８０ｍｓ間、１２０ｍｓ間、１６０ｍｓ間の推定発生トルクの変化量（Δ４０ＥＴ、Δ８０ＥＴ、Δ１２０ＥＴ、Δ１６０ＥＴ）を算出する。これらの演算が完了すると図１８に示したステップ１２１９に進むことになる。

図２０は、図１９のステップ１３０１の許容発生トルクの演算の詳細を示したフローチャートである。

まず、図２０のステップ１４０１で、許容発生トルク計算部（許容作動状態変化量算出部）１１０は、許容発生トルクのベース値を算出する。本ベース値は、図５のブロック５０１のベース値に相当する。次に、ステップ１４０２でオートクルーズ要求反映の判断を実施し、ステップ１４０３で外部からのトルクガード要求反映の判断を実施し、ステップ１４０４で燃料性状補正を行い、ステップ１４０５で空気密度補正を行う。

これらの処理は、図５のブロック５０２、ブロック５０３、ブロック５０４、ブロック５０５に相当する。

ステップ１４０６からステップ１４１０までは、図５のブロック５１１に相当し、空気応答を考慮した無駄時間およびフィルタ処理のステップとなる。

まず、ステップ１４０６で、エンジン回転数から空気応答の無駄時間を演算し、ステップ１４０７でスロットル開度の変化量を演算する。演算したスロットル開度の変化量からステップ１４０８で過給領域か否かの判定を行い、ステップ１４０９で加速と減速の判定を行い、ステップ１４１０でエンジン回転とステップ１４０８とステップ１４０９の結果から最終的なフィルタ処理のフィルタゲインを決定する。

ステップ１４１１では、ステップ１４１０で決定したフィルタゲインを基に空気応答を加味した最終的な許容発生トルクを演算する。

図２１は、図２０のステップ１４０８の過給領域の判定の詳細を示したフローチャートである。

まず、図２１のステップ１５０１、でスロットル開度（ＴＶＯ２）が所定の判定閾値（ＫＳＴＴＶＯ）以上か否かをチェックする。

ステップ１５０１におけるチェック結果がＹｅｓの場合はステップ１５０２に進み、カウンタ（ＣＮＳＴＶ）をカウントアップ（１をプラスする）する。ステップ１５０１におけるチェック結果がＮｏの場合はステップ１５０３に進み、カウンタ（ＣＮＳＴＶ）をクリアする。カウンタ（ＣＮＳＴＶ）のクリア後、ステップ１５０４に進みスロットル開度（ＴＶＯ２）が所定の判定閾値（ＫＲＴＴＶＯ）未満か否かをチェックする。

ステップ１５０４におけるチェック結果がＹｅｓの場合はステップ１５０５に進み、カウンタ（ＣＮＲＴＶ）をカウントアップする。

ステップ１５０４におけるチェック結果がＮｏの場合はステップ１５０６に進み、カウンタ（ＣＮＲＴＶ）をクリアする。

上述したカウンタ（ＣＮＳＴＶ、ＣＮＲＴＶ）の処理（ステップ１５０１〜１５０６）の後、ステップ１５０７に進み、カウンタ（ＣＮＲＴＶ）が所定の判定閾値(ＫＣＮＲＴＶ)以上か否かをチェックする。

ステップ１５０７におけるチェック結果がＹｅｓの場合はステップ１５０９に進み、過給領域判定成立フラグをセット（ＦＢＯＯＳＴ＝“１”）する。

ステップ１５０７におけるチェック結果がＮｏの場合はステップ１５０８に進み、カウンタ（ＣＮＳＴＶ）が所定の判定閾値(ＫＣＮＳＴＶ)以上か否かをチェックする。

ステップ１５０８におけるチェック結果がＹｅｓの場合はステップ１５１０に進み、過給領域判定成立フラグをリセット（ＦＢＯＯＳＴ＝“０”）する。ステップ１５０８におけるチェック結果がＮｏの場合、本処理を終了する。

図２２及び図２３は、図２０のステップ１４０９の加速／減速の判定およびステップ１４１０のフィルタゲインの算出の詳細を示したフローチャートである。

まず、図２２のステップ１６０１で、図２１のステップ１５０９およびステップ１５１０で判定された過給領域判定結果のチェックを行い、過給領域判定成立（ＦＢＯＯＳＴ＝“１”）であった場合は、ステップ１６０２へ進み、スロットル開度の変化量（ΔＴＶＯ２）が所定の判定閾値（ＫＤＴＶＯＤＴ）以内か否かのチェックを行う。

ステップ１６０１において、過給領域判定不成立（ＦＢＯＯＳＴ＝“０”）の場合は、図２３のフローへ進む。

ステップ１６０２のチェック結果がＹｅｓの場合はステップ１６０４へ進み、予め定めた減速用のフィルタゲイン１を選択する。

ステップ１６０２のチェック結果がＮｏの場合はステップ１６０３へ進み、スロットル開度の変化量（ΔＴＶＯ２）が所定の判定閾値（ＫＤＴＶＯＡＴ）以上か否かのチェックを行う。

ステップ１６０３のチェック結果がＹｅｓの場合はステップ１６０６へ進み、予め定めた加速用のフィルタゲイン１を選択する。

ステップ１６０３のチェック結果がＮｏの場合はステップ１６０５へ進みカウンタ（ＣＮＤＴ）をカウントアップする。なお、ステップ１６０４、ステップ１６０６で設定ゲインの選択終了後はステップ１６０７へ進みカウンタ（ＣＮＤＴ）をクリアし、処理は終了する。

ステップ１６０５で、カウンタ（ＣＮＤＴ）をカウントアップした後は、ステップ１６０８へ進みカウンタ（ＣＮＤＴ）が所定の判定閾値（ＫＣＮＳＤＴ）以内か否かをチェックする。

ステップ１６０８のチェック結果がＹｅｓの場合はステップ１６０９へ進み、予め定めた加速／減速切換り直後用のフィルタゲイン１を選択する。

ステップ１６０８のチェック結果がＮｏの場合はステップ１６１０へ進み過給領域突入中か否かを判定する。

ステップ１６１０における過給領域突入中か否かの判定はターボチャージャ２２４によるエンジン２０１へ過給圧が安定している状態であり加速初期時のターボラグ発生中でないことを判定する部分である。

ステップ１６１０のチェック結果がＹｅｓの場合はステップ１６１１へ進み、予め定めた過給領域突入後用のフィルタゲインを選択し、処理は終了する。

ステップ１６１０のチェック結果がＮｏの場合はステップ１６１２へ進み、予め定めた定常用のフィルタゲイン１を選択し、処理は終了する。

図２３は、上述したように、図２２におけるステップ１６０１で過給領域判定不成立（ＦＢＯＯＳＴ＝“０”）の場合のフローである。図２３のステップ１７０１で、スロットル開度の変化量（ΔＴＶＯ２）が所定の判定閾値（ＫＤＴＶＯＤＮ）以内か否かのチェックを行う。

ステップ１７０１のチェック結果がＹｅｓの場合はステップ１７０３進み、予め定めた減速用のフィルタゲイン２を選択する。

ステップ１７０１のチェック結果がＮｏの場合はステップ１７０２へ進みスロットル開度の変化量（ΔＴＶＯ２）が所定の判定閾値（ＫＤＴＶＯＡＮ）以上か否かのチェックを行う。

ステップ１７０２のチェック結果がＹｅｓの場合はステップ１７０５へ進み、予め定めた加速用のフィルタゲイン２を選択する。

ステップ１７０２のチェック結果がＮｏの場合はステップ１７０４へ進みカウンタ（ＣＮＤＮ）をカウントアップする。なお、ステップ１７０３、ステップ１７０５で設定ゲインの選択終了後はステップ１７０６へ進みカウンタ（ＣＮＤＮ）をクリアし、処理は終了する。

ステップ１７０４でカウンタ（ＣＮＤＮ）をカウントアップ後はステップ１７０７へ進みカウンタ（ＣＮＤＮ）が所定の判定閾値（ＫＣＮＳＤＮ）以内か否かをチェックする。

ステップ１７０７のチェック結果がＹｅｓの場合はステップ１７０８へ進み、予め定めた加速/減速切換り直後用のフィルタゲイン２を選択し、処理を終了する。

ステップ１７０７のチェック結果がＮｏの場合はステップ１７０９へ進み、予め定めた定常用のフィルタゲイン２を選択し処理を終了する。

図２４、図２５、図２６、図２７、及び図２８は、図１８のステップ１２１９、ステップ１２２０の異常検出処理の詳細を示した制御フローである。

図２４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）から異常を判断する制御フローである。

図２４のステップ１８０１で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）との差分が所定の判定閾値（ＫＤ４０Ｈ）より大きいか否かをチェックする。ステップ１８０１のチェック結果がＹＥＳの場合はステップ１８０２に進み、カウンタ（ＣＮ４０Ｈ）をカウントアップする。その後、ステップ１８０２からステップ１８０４に進み、カウンタ（ＣＮ４０Ｈ）がカウンタチェック用の所定のカウンタ閾値（ＫＣＮ４０Ｈ）以上か否かをチェックする。ステップ１８０４でチェックした結果、Ｙｅｓであればステップ１８０５に進み、異常フラグ（ＦＬＣＮ４０ＨＮＧ）を１とし、図２５の制御フローへ進む。

一方、ステップ１８０１のチェック結果がＮｏの場合はステップ１８０３へ進み、カウンタ（ＣＮ４０Ｈ）をクリアしてステップ１８０６へ進む。

また、ステップ１８０４のチェック結果がＮｏの場合も同様にステップ１８０６へ進み、異常フラグ（ＦＬＣＮ４０ＨＮＧ）をクリアしてステップ１８０７へ進む。

ステップ１８０７では、ステップ１８０１と同様に、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）との差分が所定の判定閾値（ＫＤ４０Ｌ）より大きいか否かをチェックする。ここでの判定閾値（ＫＤ４０Ｌ）はステップ１８０１で使用する判定閾値（ＫＤ４０Ｈ）より小さく設定されたものである。これは、ステップ１８０１での判定閾値（ＫＤ４０Ｈ）は、確実に異常となった状態を検出するためのものであり、ステップ１８０７での判定閾値（ＫＤ４０Ｌ）は、異常が発生しているが正常状態の判断が難しい場合で判断するための設定としている。

そのために、後述するステップ１８１０での異常カウンタ（ＣＮ４０Ｌ）の比較するカウンタ閾値（ＫＣＮ４０Ｌ）は、ステップ１８０４で使用するカウンタ閾値（ＫＣＮ４０Ｈ）より大きい値を設定し、異常状態の判断を確実に行えるようにしている。

ステップ１８０７のチェック結果がＹｅｓの場合はステップ１８０８に進み、カウンタ（ＣＮ４０Ｌ）をカウントアップする。その後、ステップ１８１０でカウンタ（ＣＮ４０Ｌ）がカウンタチェック用の所定のカウンタ閾値（ＫＣＮ４０Ｌ）以上か否かをチェックする。ステップ１８１０でチェックした結果、Ｙｅｓであればステップ１８１１に進み、異常フラグ（ＦＬＣＮ４０ＬＮＧ）を１とし、図２５のフローへ進む。

ステップ１８０７のチェック結果がＮｏの場合は、ステップ１８０９へ進み、異常カウンタ（ＣＮ４０Ｌ）をクリアしてステップ１８１２へ進む。また、ステップ１８１０の結果がＮｏの場合も同様にステップ１８１２へ進み、異常フラグ（ＦＬＣＮ４０ＬＮＧ）をクリアし、図２５の制御フローへ進む。

図２５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）から異常を判断する制御フローである。

図２５において、ステップ１９０１で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）との差分が所定の判定閾値（ＫＤ８０Ｈ）より大きいか否かをチェックする。ステップ１９０１のチェック結果がＹＥＳの場合はステップ１９０２に進み、カウンタ（ＣＮ８０Ｈ）をカウントアップする。その後、ステップ１９０２からステップ１９０４に進み、カウンタ（ＣＮ８０Ｈ）がカウンタチェック用の所定のカウンタ閾値（ＫＣＮ８０Ｈ）以上か否かをチェックする。ステプ１９０４にてチェックした結果、ＹＥＳであればステップ１９０５で、異常フラグ（ＦＬＣＮ８０ＨＮＧ）を１とし、図２６の制御フローへ進む。

ステップ１９０１の結果がＮｏの場合はステップ１９０３へ進みカウンタ（ＣＮ８０Ｈ）をクリアし、ステップ１９０６へ進む。また、ステップ１９０４の結果がＮｏの場合も同様にステップ１９０６へ進み、異常フラグ（ＦＬＣＮ８０ＨＮＧ）をクリアし、ステップ１９０７へ進む。

ステップ１９０７では、ステップ１９０１と同様に、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）の差分が所定の判定閾値（ＫＤ８０Ｌ）より大きいかチェックする。ここでの判定閾値（ＫＤ８０Ｌ）はステップ１９０１で使用する判定閾値（ＫＤ８０Ｈ）より小さく設定されたものである。また、後述するステップ１９１０でのカウンタ（ＣＮ８０Ｌ）の比較するカウンタ閾値（ＫＣＮ８０Ｌ）は、ステップ１９０４で使用するカウンタ閾値（ＫＣＮ８０Ｈ）より大きい値を設定する。これは、前述した図２４を参照して説明した理由と同様である。

ステップ１９０７の結果がＹＥＳの場合はステップ１９０８に進み、カウンタ（ＣＮ８０Ｌ）カウントアップする。その後、ステップ１９０８からステップ１９１０に進み、カウンタ（ＣＮ８０Ｌ）がカウンタチェック用の所定のカウンタ閾値（ＫＣＮ８０Ｌ）以上か否かをチェックする。ステップ１９１０でチェックした結果、ＹＥＳであればステップ１９１１で、異常フラグ（ＦＬＣＮ８０ＬＮＧ）を１とし、図２６の制御フローへ進む。

ステップ１９０７の結果がＮｏの場合は、ステップ１９０９へ進み、カウンタ（ＣＮ８０Ｌ）をクリアしてステップ１９１２へ進む。また、ステップ１９１０の結果がＮｏの場合も同様にステップ１９１２へ進み、異常フラグ（ＦＬＣＮ８０ＬＮＧ）をクリアし、図２６の制御フローへ進む。

図２６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）から異常を判断する制御フローである。

図２６のステップ２００１で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）との差分が所定の判定閾値（ＫＤ１２０Ｈ）より大きいか否かをチェックする。

ステップ２００１のチェック結果がＹｅｓの場合はステップ２００２に進み、カウンタ（ＣＮ１２０Ｈ）をカウントアップする。その後、ステップ２００２からステップ２００４に進み、カウンタ（ＣＮ１２０Ｈ）がカウンタチェック用の所定のカウンタ閾値（ＫＣＮ１２０Ｈ）以上か否かをチェックする。ステップ２００４でチェックした結果、Ｙｅｓであればステップ２００５で、異常フラグ（ＦＬＣＮ１２０ＨＮＧ）を１として図２７のフローへ進む。

ステップ２００１の結果がＮｏの場合はステップ２００３へ進み、カウンタ（ＣＮ１２０Ｈ）をクリアしてステップ２００６へ進む。また、ステップ２００４の結果がＮｏの場合も同様にステップ２００６へ進み、異常フラグ（ＦＬＣＮ１２０ＨＮＧ）をクリアし、ステップ２００７へ進む。

ステップ２００７では、ステップ２００１と同様に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）との差分が所定の判定閾値（ＫＤ１２０Ｌ）より大きいか否かをチェックする。ここでの判定閾値（ＫＤ１２０Ｌ）はステップ２００１で使用する判定閾値（ＫＤ１２０Ｈ）より小さく設定されたものである。また、後述するステップ２０１０でのカウンタ（ＣＮ１２０Ｌ）の比較するカウンタ閾値（ＫＣＮ１２０Ｌ）は、ステップ２００４で使用するカウンタ閾値（ＫＣＮ１２０Ｈ）より大きい値を設定する。これは、前述した図２４を参照して説明した理由と同様である。

ステップ２００７の結果がＹｅｓの場合はステップ２００８に進み、カウンタ（ＣＮ１２０Ｌ）をカウントアップする。その後、ステップ２００８からステップ２０１０に進み、カウンタ（ＣＮ１２０Ｌ）がカウンタチェック用の所定のカウンタ閾値（ＫＣＮ１２０L）以上か否かをチェックする。ステップ２０１０でチェックした結果、Ｙｅｓであればステップ２０１１で異常フラグ（ＦＬＣＮ１２０ＬＮＧ）を１として図２７のフローへ進む。

ステップ２００７の結果がＮｏの場合は、ステップ２００９へ進み、カウンタ（ＣＮ１２０Ｌ）をクリアしてステップ２０１２へ進む。また、ステップ２０１０のチェック結果がＮｏの場合も同様にステップ２０１２へ進み、異常フラグ（ＦＬＣＮ１２０ＬＮＧ）をクリアして図２７の制御フローへ進む。

図２７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）から異常を判断する制御フローである。

図２７のステップ２１０１で、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）との差分が所定の判定閾値（ＫＤ１６０Ｈ）より大きいか否かをチェックする。

ステップ２１０１のチェック結果がＹｅｓの場合はステップ２１０２に進み、カウンタ（ＣＮ１６０Ｈ）をカウントアップする。その後、ステップ２１０２からステップ２１０４に進み、カウンタ（ＣＮ１６０Ｈ）がカウンタチェック用の所定のカウンタ閾値（ＫＣＮ１６０Ｈ）以上か否かをチェックする。ステップ２１０２チェックした結果、Ｙｅｓであればステップ２１０５で異常フラグ（ＦＬＣＮ１６０ＨＮＧ）を１として図２８の制御フローへ進む。

ステップ２１０１の結果がＮｏの場合はステップ２１０３へ進み、カウンタ（ＣＮ１６０Ｈ）をクリアしてステップ２１０６へ進む。また、ステップ２１０４の結果がＮｏの場合も同様にステップ２１０６へ進み、異常フラグ（ＦＬＣＮ１６０ＨＮＧ）をクリアしてテップ２１０７へ進む。

ステップ２１０７では、ステップ２１０１と同様に、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）との差分が所定の判定閾値（ＫＤ１６０Ｌ）より大きいか否かをチェックする。ここでの判定閾値（ＫＤ１６０Ｌ）はステップ２１０１で使用する判定閾値（ＫＤ１６０Ｈ）より小さく設定されたものである。

また、後述するステップ２１１０でのカウンタ（ＣＮ１６０Ｌ）の比較するカウンタ閾値（ＫＣＮ１６０Ｌ）は、ステップ２１０４で使用するカウンタ閾値（ＫＣＮ１６０Ｈ）より大きい値を設定する。これは、前述した図２４を参照して説明した理由と同様である。

ステップ２１０７の結果がＹｅｓの場合はステップ２１０８に進み、カウンタ（ＣＮ１６０Ｌ）をカウントアップする。その後、ステップ２１０８からステップ２１１０に進み、カウンタ（ＣＮ１６０Ｌ）がカウンタチェック用の所定のカウンタ閾値（ＫＣＮ１６０Ｌ）以上か否かをチェックする。ステップ２１１０でチェックした結果、Ｙｅｓであればステップ２１１１に進み、異常フラグ（ＦＬＣＮ１６０ＬＮＧ）を１として図２８の制御フローへ進む。

ステップ２１０７の結果がＮｏの場合は、ステップ２１０９へ進み、カウンタ（ＣＮ１６０Ｌ）をクリアしステップ２１１２へ進む。また、ステップ２１１０の結果がＮｏの場合も同様にステップ２１１２へ進み、異常フラグ（ＦＬＣＮ１６０ＬＮＧ）をクリアして図２８の制御フローへ進む。

図２８は、図２４、図２５、図２６、及び図２７での各所定時間毎の変化量での異常判定フラグから最終的な異常判断をおこなう制御フローである。

図２８のステップ２２０１では４０ｍｓ間の変化量からの異常判定が成立しているか否かを判定し、Ｙｅｓであれば、ステップ２２０６へ進み最終的な異常判定（ＦＬＣＮＮＧ＝１）を行う。

また、ステップ２２０１でＮｏであればステップ２２０２へ進み、８０ｍｓ間の変化量からの異常判定が成立しているか否かを判定する。ステップ２２０２でＹｅｓであれば、ステップ２２０６へ進み最終的な異常判定（ＦＬＣＮＮＧ＝１）を行う。

また、ステップ２２０２でＮｏであればステップ２２０３へ進み、１２０ｍｓ間の変化量からの異常判定が成立しているか否かを判定する。ステップ２２０３でＹｅｓであれば、ステップ２２０６へ進み最終的な異常判定（ＦＬＣＮＮＧ＝１）を行う。

また、ステップ２２０３でＮｏであればステップ２２０４へ進み、１６０ｍｓ間の変化量からの異常判定が成立しているか判定する。ステップ２２０４でＹｅｓであれば、ステップ２２０６へ進み最終的な異常判定（ＦＬＣＮＮＧ＝１）を行う。

最後に、ステップ２２０４でＮｏであればステップ２２０５へ進み、異常なしと判定（ＦＬＣＮＮＧ＝０）して全体の制御フローを終了する。

以上のように、本発明の一実施例によれば、推定発生トルク算出部（推定作動状態変化量算出部を含む）１１１がエンジン２０１の実際の推定作動状態量（トルク）の変化量を算出し、許容発生トルク計算部（許容作動状態量算出部）１１０が運転操作量から求められた許容作動状態変化量を算出し、許容作動状態量位相変更処理部（５０１〜５１１）が、許容作動状態量を推定作動状態の変化量の位相に一致するように、許容作動状態量の位相を変更し、許容作動状態変化量を変更し、異常検出部１１２が、推定作動状態量の変化量と変更した許容作動状態変化量との差分９１６を指標値とし、異常検出部１１２が指標値（差分９１６）と予め定めた判定閾値（閾値１、閾値２）とを比較することにより、エンジン２０１の発生トルクの異常状態を検出するように構成されている。

よって、本発明の一実施例によれば、過給器等の影響による空気応答遅れの影響を受けずに、車両の駆動源の推進力が異常であるか否かを迅速に精度よく判定することのできる車載制御装置を実現することができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細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るものではない。

また、実施例の構成の一部を他の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の構成を加えることも可能である。また、実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１０１・・・運転操作量検出部、１０２・・・エンジン回転数計算部、１０３・・・シリンダ流入空気量計算部、１０４・・・基本燃料計算部、１０５・・・基本点火時期計算部、１０６・・・ＩＳＣ制御部、１０７・・・空燃比補正係数計算部、１０８・・・目標空燃比設定部、１０９・・・目標スロットル開度計算部、１１０・・・許容発生トルク計算部、１１１・・・推定発生トルク計算部、１１２・・・異常検出部、１１３・・・燃料補正部、１１４・・・点火時期補正部、１１５・・・電制スロットル制御部、１１６〜１１９・・・燃料噴射部、１２０〜１２３・・・気筒点火部、２０１・・・エンジン、２０２・・・吸入空気量センサ、２０３・・・スロットル弁、２０５・・・吸気管、２０７・・・燃料噴射弁、２０８・・・カム角度センサ、２１１・・・空燃比センサ、２１７・・・車載制御装置、２１８・・・アクセル開度センサ、２２４・・・ターボチャージャ（過給器）

Claims

車両の運転者が操作した運転操作量を検出する運転操作量検出部と、
上記運転操作量に基づき上記車両の駆動源への指令値を算出する指令値算出部と、
上記指令値に基づき駆動源の推進力を制御する推進力制御部と、
上記駆動源の作動状態量を推定し、推定した推定作動状態量の変化量を算出する推定作動状態変化量算出部と、
上記運転操作量から上記駆動源の許容作動状態量を算出する許容作動状態量算出部と、
上記推定作動状態量の位相に一致するように上記許容作動状態量の位相を変更する許容作動状態量位相変更処理部と、
上記許容作動状態量位相変更処理部によって位相が変更された許容作動状態量の変化量を算出する許容作動状態変化量算出部と、
上記位相が変更された許容作動状態量の変化量と上記推定作動状態量の変化量とに差分を指標値とし、この指標値と予め定めた判定閾値とを比較して上記駆動源の推進力の異常状態を検出する異常検出部と、
を備えることを特徴とする車載制御装置。
自動車の運転者が操作したアクセルペダルのアクセル開度を求めるアクセル開度センサと、
上記アクセル開度に基づき上記自動車に搭載されたエンジンへの指令値を算出する指令値算出部と、
上記指令値に基づき上記エンジンのトルクを制御するトルク制御部と、
上記エンジンのトルクを推定し、推定したトルクの変化量を算出する推定トルク変化量算出部と、
上記アクセル開度センサのアクセル開度から、上記エンジンの許容トルクを算出する許容発生トルク計算部と、
上記推定したトルクの位相に一致するように上記許容トルクの位相を変更する許容トルク位相変更処理部と、
上記許容トルク位相変更処理部によって位相が変更された許容トルクの変化量を算出する許容トルク変化量算出部と、
上記位相が変更された許容トルクの変化量と上記推定トルクの変化量との差分を指標値とし、この指標値と予め定めた判定閾値とを比較して上記エンジンの発生トルクの異常状態を検出する異常検出部と、
を備えることを特徴とする車載制御装置。
請求項１に記載の車載制御装置において、
上記許容作動状態量位相変更処理部は、上記推進力制御部の動作状況により、上記推定作動状態量の位相に一致するように上記許容作動状態量の位相を変更することを特徴とする車載制御装置。
請求項１に記載の車載制御装置において、
上記判定閾値は、前記車両の状態を基に算出されることを特徴とする車載制御装置。
請求項２に記載の車載制御装置において、
上記許容トルク位相変更処理部は、上記トルク制御部の動作状況により、上記推定したトルクの位相に一致するように上記許容トルクの位相を変更することを特徴とする車載制御装置。