JP4539586B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関するものである。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

近年では、内燃機関に対する排ガス規制が益々厳しくなってきている。このため、ディーゼルエンジンにおいても、吸気系や排気系のシステムに対して改良が行われている。例えば、各種アクチュエータ（スロットルアクチュエータ、ＥＧＲ装置など）の電子化により、高応答、高精度なエンジン制御が行われている。   In recent years, exhaust gas regulations for internal combustion engines have become increasingly strict. For this reason, diesel engines have also been improved with respect to intake and exhaust systems. For example, engine control with high response and high accuracy is performed by computerization of various actuators (throttle actuator, EGR device, etc.).

特に、ディーゼルエンジンの排気中のＰＭを捕集して排気を浄化するＤＰＦにおいて、堆積したＰＭを燃焼除去するＤＰＦ再生処理が行われる場合、ＤＰＦの温度を一定に保つ必要があり、吸気系に設けられたスロットルアクチュエータに対して高応答、高精度な制御が要求される。また、スロットルアクチュエータに異常が発生した場合は、その異常を早期に検出する必要がある。   In particular, in a DPF that collects PM in the exhaust of a diesel engine and purifies the exhaust, when a DPF regeneration process that burns and removes accumulated PM is performed, the temperature of the DPF needs to be kept constant, Highly responsive and highly accurate control is required for the provided throttle actuator. Further, when an abnormality occurs in the throttle actuator, it is necessary to detect the abnormality early.

通常、スロットルバルブの開度制御では、運転状態などに基づいて目標のスロットル開度を算出し、実際のスロットル開度が目標スロットル開度に一致するようにフィードバック制御が行われている。かかる場合において従来は、成り行きの運転状態下で実際のスロットル開度と目標スロットル開度との偏差を算出し、その偏差に基づいて実スロットルバルブの追従性異常などの異常を検出していた（例えば、特許文献１参照）。   Normally, in the throttle valve opening control, the target throttle opening is calculated based on the operating state and the like, and feedback control is performed so that the actual throttle opening matches the target throttle opening. In such a case, conventionally, the deviation between the actual throttle opening and the target throttle opening is calculated under the expected driving condition, and an abnormality such as a follow-up abnormality of the actual throttle valve is detected based on the deviation ( For example, see Patent Document 1).

ここで、スロットルバルブの開度制御についてガソリンエンジンとディーゼルエンジンとを比較すると、ガソリンエンジンでは、ガソリンと空気との混合気の空気過剰率を一定に保つべくスロットル開度を逐次変化させているが、ディーゼルエンジンでは、燃料噴射量が制御されるため、スロットル開度を逐次変化させる必要がない。したがって、ＤＰＦにおけるＰＭの堆積量が少ない時などＤＰＦ再生処理が行われない場合は、スロットル開度が一定開度（例えば全開状態）に保たれることが多い。この場合、固着や異物の噛み込みなどが発生していても、実際のスロットル開度と目標のスロットル開度とに差が出ないため、一見、スロットルアクチュエータが正常であると誤認識されてしまう。すなわち、スロットルアクチュエータの異常検出に際し、誤検出が発生するおそれがある。
特開２００５−１８８３０９号公報 Here, comparing the throttle valve opening control between a gasoline engine and a diesel engine, in the gasoline engine, the throttle opening is successively changed to keep the excess air ratio of the mixture of gasoline and air constant. In the diesel engine, since the fuel injection amount is controlled, it is not necessary to sequentially change the throttle opening. Therefore, when the DPF regeneration process is not performed, such as when the amount of PM accumulated in the DPF is small, the throttle opening is often maintained at a constant opening (for example, a fully open state). In this case, there is no difference between the actual throttle opening and the target throttle opening even if sticking or foreign matter is caught, and at first glance, the throttle actuator is mistakenly recognized as normal. . In other words, there is a risk of erroneous detection when detecting abnormality of the throttle actuator.
JP 2005-188309 A

本発明は、ガス通路に設けられた開度可変アクチュエータの異常検出の実施に際し、誤検出を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することを主たる目的とするものである。   The main object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can suppress erroneous detection when detecting abnormality of an opening degree variable actuator provided in a gas passage.

請求項１に記載の発明では、ディーゼルエンジンの吸気系に設けられたスロットルバルブの開度を調節するスロットルアクチュエータを備えている。また、スロットルバルブの開度変化を生じさせるようスロットルアクチュエータの制御状態を意図的に操作し、そのスロットルアクチュエータの操作時においてスロットルバルブの挙動に基づいてスロットルアクチュエータの異常を検出する。 According to the first aspect of the present invention, a throttle actuator that adjusts the opening of a throttle valve provided in the intake system of the diesel engine is provided . Also, by intentionally operating the control state of the throttle actuator to cause a change of the opening degree of the throttle valve to detect the abnormality of the throttle actuator on the basis of the behavior of the throttle valve during operation of the throttle actuator.

要するに、スロットルアクチュエータが正常か異常かによって、スロットルアクチュエータの制御状態を意図的に操作した時のスロットルバルブの挙動（開度変化）が相違する。したがって、スロットルアクチュエータの異常を検出することができる。このとき、スロットルバルブの開度変化の頻度が少ないスロットルアクチュエータの場合には、成り行きの運転条件下で異常検出を行うと誤検出の懸念が生じるが、本発明によれば、意図的な開度操作が行われるため、誤検出の懸念を解消することができる。また、所望とするタイミングで異常検出が実施できるため、異常検出を早期に実施することができる。 In short, the behavior (opening change) of the throttle valve when the control state of the throttle actuator is intentionally operated differs depending on whether the throttle actuator is normal or abnormal. Therefore, an abnormality of the throttle actuator can be detected. At this time, in the case of a throttle actuator in which the frequency of the throttle valve opening change is small, there is a risk of false detection if abnormality detection is performed under normal operating conditions. Since the operation is performed, the fear of erroneous detection can be solved. Further, since abnormality detection can be performed at a desired timing, abnormality detection can be performed early.

請求項２に記載の発明では、スロットルバルブの実開度を目標値に一致させるべくスロットルアクチュエータの動作をフィードバック制御し、スロットルバルブ開度の目標値を強制的に変更するとともに、その目標値の変更後にフィードバック制御を実施した時のスロットルバルブの挙動に基づいてスロットルアクチュエータの異常を検出する。この場合、スロットルアクチュエータに異常が生じていると、スロットルバルブ開度の目標値の変更後において、実際の開度が目標値に追従できない。このため、実際の開度と目標値との偏差に基づいてスロットルアクチュエータの異常検出を行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, the operation of the throttle actuator is feedback-controlled to make the actual opening of the throttle valve coincide with the target value, the target value of the throttle valve opening is forcibly changed, and the target value An abnormality of the throttle actuator is detected based on the behavior of the throttle valve when the feedback control is performed after the change. In this case, if an abnormality occurs in the throttle actuator, the actual opening cannot follow the target value after the target value of the throttle valve opening is changed. For this reason, it is possible to detect abnormality of the throttle actuator based on the deviation between the actual opening and the target value.

請求項３に記載の発明では、スロットルアクチュエータに対する通電量を強制的に変更するとともに、通電量の変更後におけるスロットルバルブの挙動に基づいてスロットルアクチュエータの異常を検出する。この場合、スロットルアクチュエータに異常が生じていると、スロットルアクチュエータに対する通電量を変更してもそれに対応してスロットルバルブ開度が変化しない（又は開度変化が微小となる）。このため、スロットルアクチュエータの異常検出を行うことができる。 According to the third aspect of the invention, the energization amount for the throttle actuator is forcibly changed, and an abnormality of the throttle actuator is detected based on the behavior of the throttle valve after the energization amount is changed. In this case, if an abnormality occurs in the throttle actuator, even if the energization amount to the throttle actuator is changed, the throttle valve opening does not change correspondingly (or the change in opening becomes minute). Therefore, it is possible to detect abnormality of the throttle actuator.

請求項４に記載の発明では、スロットルアクチュエータに、スロットルバルブを所定方向に付勢する付勢手段を設けた構成において、スロットルアクチュエータの制御によって付勢手段の付勢力に抗してスロットルバルブ開度を調節している状態からスロットルアクチュエータの制御を停止し、そのスロットルアクチュエータの制御停止時におけるスロットルバルブの挙動に基づいてスロットルアクチュエータの異常を検出する。 In the invention described in claim 4, the throttle actuator, the structure in which a biasing means for biasing the throttle valve in a predetermined direction, the throttle valve opening against the urging force of the urging means by the control of the throttle actuator The control of the throttle actuator is stopped from the state of adjusting the throttle valve , and the abnormality of the throttle actuator is detected based on the behavior of the throttle valve when the control of the throttle actuator is stopped.

この場合、スロットルアクチュエータに対する制御（通電）が停止されると、本来は付勢手段の付勢力により所定方向にスロットルバルブが動作する。これに対し、スロットルアクチュエータに異常が生じていると、制御停止後もスロットルバルブが動作しない（又はスロットルバルブ動作が微小となる）。このため、スロットルアクチュエータの異常検出を行うことができる。 In this case, when the control (energization) to the throttle actuator is stopped, the throttle valve is originally operated in a predetermined direction by the urging force of the urging means. On the other hand, if an abnormality occurs in the throttle actuator, the throttle valve does not operate even after the control is stopped (or the throttle valve operation becomes minute). Therefore, it is possible to detect abnormality of the throttle actuator.

請求項５に記載の発明では、スロットルバルブが動作可能となる機械的な動作範囲よりも狭い範囲でスロットルバルブの制御範囲を設定した構成において、スロットルアクチュエータの異常検出に際し、制御範囲内でスロットルバルブ開度を制御した状態からその制御を解除する。 In the invention described in claim 5, in the configuration to set the control range of the throttle valve in a range narrower than the mechanical operating range in which the throttle valve is operable, upon failure detection of the throttle actuator, throttle valve within the control range The control is released from the state in which the opening degree is controlled.

スロットルバルブの制御範囲がスロットルバルブの機械的な動作範囲よりも狭い構成であれば、仮に制御範囲の限界位置（制御全開、又は制御全閉）で開度制御が行われていても、制御停止に伴い付勢手段の付勢力によってスロットルバルブの開度変化が見込める。そのため、スロットルアクチュエータの異常検出を適正に行うことができる。 If the control range of the throttle valve is narrower than the mechanical operating range of the throttle valve , the control stops even if the opening degree control is performed at the limit position of the control range (control full open or control full close) Accordingly, the opening change of the throttle valve can be expected by the urging force of the urging means. Therefore, abnormality detection of the throttle actuator can be performed properly.

請求項６に記載の発明では、ディーゼルエンジンが搭載された車両の減速時に、スロットルアクチュエータの意図的な操作（操作手段による操作）と、該操作に伴うスロットルバルブの挙動に基づく異常検出（異常検出手段による異常検出）を実施する。 According to the sixth aspect of the present invention, when a vehicle equipped with a diesel engine is decelerated, an intentional operation of the throttle actuator (operation by the operation means) and abnormality detection (abnormality detection based on the behavior of the throttle valve associated with the operation) Anomaly detection by means).

ディーゼルエンジンの通常の制御時において、スロットルアクチュエータの制御状態が意図的に操作されると、ディーゼルエンジンの運転状態に影響を及ぼすおそれがある。このため、スロットルバルブの開度が変化してもディーゼルエンジンの運転状態に影響を及ぼさない場合か及ぼす影響が小さい場合に、スロットルアクチュエータの異常を検出することが望ましい。したがって、車両の減速時に異常検出が行われると良い。 If the control state of the throttle actuator is intentionally operated during normal control of the diesel engine , the operation state of the diesel engine may be affected. For this reason, it is desirable to detect an abnormality of the throttle actuator when there is little or no influence even if the throttle valve opening degree does not affect the operating state of the diesel engine . Therefore, it is preferable that abnormality detection is performed when the vehicle is decelerated.

ディーゼルエンジンとして、排気系に排気浄化装置を設けた構成が考えられる。本発明は、こうしたディーゼルエンジンに好適に適用できる。つまり、上記構成のディーゼルエンジンでは、排気浄化装置の再生処理に際しスロットルバルブの開度制御が実施される。そして、スロットルアクチュエータを対象に、前記操作手段による制御状態の操作と、前記異常検出手段による異常検出とが実施される。 As a diesel engine, configuration in which an exhaust purification device in the exhaust gas system is considered. The present invention can be preferably applied to a de-Izeruenji down was Hiroshi. That is, in the diesel engine having the above-described configuration, the opening degree control of the throttle valve is performed during the regeneration process of the exhaust purification device. Then, the control state operation by the operation means and the abnormality detection by the abnormality detection means are performed on the throttle actuator.

上記のようなディーゼルエンジンの場合、成り行きの運転条件下で異常検出を行うと誤検出の懸念が生じるが、意図的な開度操作を行って異常検出を行うことにより、誤検出の懸念を解消することができる。 For de Izeruenji down as described above, but concerns erroneous detection when detecting an abnormality in consequences under operation is caused by an abnormality detection performed intentional opening operation, concerns misdetection Can be eliminated.

（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態は、内燃機関であるディーゼルエンジンを対象にエンジン制御システムを構築するものとしており、当該制御システムにおいては電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと言う）を中枢として燃料噴射量の制御等を実施することとしている。先ずは、図１を用いてエンジン制御システムの全体概略構成図を説明する。 (First embodiment)
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, an engine control system is constructed for a diesel engine that is an internal combustion engine. In this control system, an electronic control unit (hereinafter referred to as an ECU) is used as a center to control the fuel injection amount. We are going to carry out. First, an overall schematic configuration diagram of the engine control system will be described with reference to FIG.

図１に示すエンジン１０において、吸気管１１にはスロットルアクチュエータ１２が設けられており、スロットルアクチュエータ１２には、モータ１３によって開度調節されるスロットルバルブ１４が設けられている。また、スロットルアクチュエータ１２には、スロットル開度を検出するためのスロットル開度センサ１５が内蔵されている。スロットルアクチュエータ１２において、モータ１３の非通電時には、スプリング（図示略）の付勢力によりスロットルバルブ１４が所定の全開位置（機械全開位置）に保持され、モータ１３の通電に伴い、スプリングの付勢力に抗してスロットルバルブ１４の開度が調整されるようになっている。   In the engine 10 shown in FIG. 1, a throttle actuator 12 is provided in the intake pipe 11, and a throttle valve 14 whose opening degree is adjusted by a motor 13 is provided in the throttle actuator 12. The throttle actuator 12 includes a throttle opening sensor 15 for detecting the throttle opening. In the throttle actuator 12, when the motor 13 is not energized, the throttle valve 14 is held at a predetermined fully open position (machine fully opened position) by the urging force of a spring (not shown). The opening of the throttle valve 14 is adjusted against this.

吸気管１１に通じる吸気ポートと排気管１７に通じる排気ポートとにはそれぞれ吸気バルブ２１及び排気バルブ２２が設けられており、吸気バルブ２１の開動作により空気と燃料との混合気が燃焼室２３内に導入され、排気バルブ２２の開動作により燃焼後の排気が排気管１７に排出される。燃焼室２３には燃料を噴射供給する電磁駆動式の燃料噴射弁２４が取り付けられている。   An intake valve 21 and an exhaust valve 22 are respectively provided at the intake port leading to the intake pipe 11 and the exhaust port leading to the exhaust pipe 17, and the air-fuel mixture is made to be in the combustion chamber 23 by the opening operation of the intake valve 21. The exhaust gas after being burned is introduced into the exhaust pipe 17 by the opening operation of the exhaust valve 22. An electromagnetically driven fuel injection valve 24 for supplying and supplying fuel is attached to the combustion chamber 23.

排気管１７には、排気中のＰＭを捕集するためのＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）３１が設けられている。ＤＰＦ３１の下流側には排気を検出対象として酸素濃度（以下、排気Ｏ2濃度という）を検出するためのＡ／Ｆセンサ３２が設けられている。   The exhaust pipe 17 is provided with a DPF (diesel particulate filter) 31 for collecting PM in the exhaust. An A / F sensor 32 is provided on the downstream side of the DPF 31 to detect the oxygen concentration (hereinafter referred to as exhaust O2 concentration) using exhaust as a detection target.

吸気管１１には、最上流部のエアクリーナ（図示略）を通じて吸入される吸入空気量を検出するためのエアフロメータ３５が設けられている。その他本制御システムでは、エンジン１０の回転速度を検出する回転速度センサ３８や、運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ３９が設けられている。   The intake pipe 11 is provided with an air flow meter 35 for detecting the amount of intake air sucked through the most upstream air cleaner (not shown). In addition, this control system is provided with a rotation speed sensor 38 that detects the rotation speed of the engine 10 and an accelerator sensor 39 that detects the amount of depression of the accelerator pedal (accelerator opening) by the driver.

本エンジン１０には、排気の一部をＥＧＲガスとして吸気系に還流させるためのＥＧＲ装置が設けられている。ＥＧＲ装置として、吸気管１１と排気管１７との間にはＥＧＲ配管４１が設けられ、そのＥＧＲ配管４１には電磁弁等によりなるＥＧＲ弁４２が設けられている。ＥＧＲ弁４２の開度が調節されることにより、ＥＧＲ配管４１を通じて吸気系に還流される排気量（ＥＧＲ量）が調整される。すなわち、エンジン１０の吸気ポートに吸入される吸入空気量が調整される。   The engine 10 is provided with an EGR device for recirculating a part of the exhaust gas to the intake system as EGR gas. As an EGR device, an EGR pipe 41 is provided between the intake pipe 11 and the exhaust pipe 17, and an EGR valve 42 formed of an electromagnetic valve or the like is provided in the EGR pipe 41. By adjusting the opening degree of the EGR valve 42, the exhaust amount (EGR amount) recirculated to the intake system through the EGR pipe 41 is adjusted. That is, the intake air amount sucked into the intake port of the engine 10 is adjusted.

ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを備えた電子制御ユニットであり、ＥＣＵ５０には、上述した各種センサの検出信号が逐次入力される。そして、ＥＣＵ５０は、ＲＯＭに記憶された各種の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燃料噴射弁２４の燃料噴射制御などを適宜実施する。つまり、ＥＣＵ５０は、各種センサから検出したエンジン回転速度やアクセル操作量等のエンジン運転情報に基づいて最適な燃料噴射量及び噴射時期を決定し、それに応じた噴射制御信号により燃料噴射弁２４の駆動を制御する。   The ECU 50 is an electronic control unit including a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and the detection signals of the various sensors described above are sequentially input to the ECU 50. The ECU 50 executes various control programs stored in the ROM, thereby appropriately performing fuel injection control of the fuel injection valve 24 according to the engine operating state. That is, the ECU 50 determines the optimum fuel injection amount and injection timing based on engine operation information such as the engine rotation speed and the accelerator operation amount detected from various sensors, and drives the fuel injection valve 24 by an injection control signal corresponding thereto. To control.

また、ＥＣＵ５０は、スロットルバルブ１４の開度（以下、スロットル開度という）を調節して吸入空気量を制御するスロットル制御を行う。スロットル制御において、ＥＣＵ５０は、例えば、Ａ／Ｆセンサ３２により検出される排気Ｏ2濃度などに基づいて吸入空気量の目標値を算出し、目標スロットル開度を設定する。そして、目標スロットル開度に基づいた制御指令信号によりモータ１３を動作させ、スロットル開度センサ１５により検出される実スロットル開度を目標スロットル開度に一致させる。   Further, the ECU 50 performs throttle control for controlling the intake air amount by adjusting the opening of the throttle valve 14 (hereinafter referred to as throttle opening). In the throttle control, the ECU 50 calculates the target value of the intake air amount based on, for example, the exhaust O2 concentration detected by the A / F sensor 32, and sets the target throttle opening. Then, the motor 13 is operated by a control command signal based on the target throttle opening, and the actual throttle opening detected by the throttle opening sensor 15 is matched with the target throttle opening.

ここで、スロットル制御の基本制御について説明する。図２はスロットル制御処理を示すフローチャートである。   Here, basic control of throttle control will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the throttle control process.

図２において、ステップＳ１０１では、ＤＰＦ再生処理中であるか否かを判定する。ＤＰＦ３１では、堆積したＰＭを燃焼除去することによりＤＰＦの捕集能力が再生される。このＤＰＦ再生処理は、ＤＰＦの温度が制御されることにより実行される。ＤＰＦ再生処理中の場合、ステップＳ１０２に進み、フィードバック制御の実行条件が成立しているか否かを判定する。例えば、エンジン回転速度や燃料噴射量をパラメータとし、過渡運転状態でなければフィードバック制御の実行条件が成立するとする。ステップＳ１０２がＹＥＳ判定の場合、ステップＳ１０３に進み、スロットル開度のフィードバック制御を行う。つまり、ＤＰＦ再生処理時においてスロットル開度を制御することにより、ＤＰＦに流れる空気量を調整し、ＤＰＦ温度制御の補助を行う。このとき、実スロットル開度が目標スロットル開度となるように、ＰＩＤ制御などの手法を用いてフィードバック制御を行う。これにより、スロットルアクチュエータ１２が高応答かつ高精度に制御され、ＤＰＦ再生処理が適正に実行される。また、ステップＳ１０１又はステップＳ１０２のいずれかがＮＯ判定の場合、ステップＳ１０４に進み、スロットル開度のオープン制御を行う。   In FIG. 2, in step S101, it is determined whether the DPF regeneration process is in progress. In the DPF 31, the collected ability of DPF is regenerated by burning and removing the accumulated PM. This DPF regeneration process is executed by controlling the temperature of the DPF. When the DPF regeneration process is being performed, the process proceeds to step S102, and it is determined whether or not the feedback control execution condition is satisfied. For example, it is assumed that the engine rotation speed and the fuel injection amount are used as parameters, and the feedback control execution condition is satisfied unless the engine is in a transient operation state. If YES in step S102, the process proceeds to step S103, and feedback control of the throttle opening is performed. That is, by controlling the throttle opening during the DPF regeneration process, the amount of air flowing through the DPF is adjusted to assist the DPF temperature control. At this time, feedback control is performed using a technique such as PID control so that the actual throttle opening becomes the target throttle opening. Thereby, the throttle actuator 12 is controlled with high response and high accuracy, and the DPF regeneration process is properly executed. Further, if either step S101 or step S102 is NO, the process proceeds to step S104, and throttle opening control is performed.

ディーゼルエンジンでは、上記のようにスロットル制御が行われる。すなわち、通常制御時において、エンジン運転状態に基づいて燃料噴射量のフィードバック制御が行われているため、吸入空気量が変化する頻度が小さい。このため、目標スロットル開度が一定に保たれることが多く、スロットル開度のオープン制御が行われている。目標スロットル開度は、例えば全開に保持される。   In a diesel engine, throttle control is performed as described above. That is, during normal control, feedback control of the fuel injection amount is performed based on the engine operating state, so the frequency of change of the intake air amount is small. For this reason, the target throttle opening is often kept constant, and the throttle opening is controlled open. The target throttle opening is kept fully open, for example.

ところで、スロットルアクチュエータ１２において、固着や異物の噛み込みなどの異常が発生した場合、スロットルバルブ１４が適正に動作しなくなることが考えられる。具体的には、ＥＧＲ装置により還流されるＥＧＲガスには、ＰＭ（粒子状物質）、未燃焼ガスなどが含まれているため、これらの燃料成分などがスロットルアクチュエータ１２に付着すると、スロットルバルブ１４の動作が遅くなったり、固着して動作しなくなったりすることがある。ここで、スロットルバルブ１４が固着してしまった場合、吸入空気量が一定とされる。このとき、例えばＤＰＦ再生処理が実行されると、ＤＰＦの温度が適正に保たれないため、ＰＭの燃焼除去が十分に行われない。このため、ＤＰＦにおいて、ＰＭが過度に堆積し、ＰＭ捕集能力の低下やＤＰＦの破損といった不都合が発生するおそれがある。   By the way, it is conceivable that the throttle valve 14 does not operate properly when an abnormality such as sticking or foreign object biting occurs in the throttle actuator 12. Specifically, since the EGR gas recirculated by the EGR device contains PM (particulate matter), unburned gas, and the like, when these fuel components adhere to the throttle actuator 12, the throttle valve 14 May slow down or become stuck and stop working. Here, when the throttle valve 14 is stuck, the intake air amount is made constant. At this time, for example, when the DPF regeneration process is executed, the temperature of the DPF cannot be maintained properly, so that PM is not sufficiently removed by combustion. For this reason, PM accumulates excessively in the DPF, and there is a possibility that inconveniences such as a decrease in PM collection ability and a DPF breakage may occur.

そこで、スロットルバルブ１４の開度変化を生じさせるようにスロットルアクチュエータ１２の制御状態を意図的に操作する。すなわち、目標スロットル開度を強制的に変更し、スロットルバルブ１４を動作させる。これにより、スロットルバルブ１４の挙動に基づいてスロットルアクチュエータ１２の異常を検出することができる。また、スロットルバルブ１４を強制的に動作させるため、スロットル開度が一定に保たれることが多い場合でも、必要に応じて異常検出を実施することができる。したがって、スロットルアクチュエータ１２において、スロットルバルブ１４が目標スロットル開度と同じ開度で固着した状態など、スロットル開度の通常制御時には誤検出してしまう状態でも、誤検出を抑制することができる。   Therefore, the control state of the throttle actuator 12 is intentionally operated so as to cause a change in the opening of the throttle valve 14. That is, the target throttle opening is forcibly changed and the throttle valve 14 is operated. Thereby, the abnormality of the throttle actuator 12 can be detected based on the behavior of the throttle valve 14. Further, since the throttle valve 14 is forcibly operated, abnormality detection can be performed as necessary even when the throttle opening is often kept constant. Therefore, erroneous detection can be suppressed even in a state where the throttle actuator 12 is erroneously detected during normal control of the throttle opening, such as a state where the throttle valve 14 is fixed at the same opening as the target throttle opening.

因みに、スロットル開度のフィードバック制御時など、目標スロットル開度が逐次変化する場合でも、目標スロットル開度が実スロットル開度と一致する回数や期間が少ないと、目標スロットル開度に対する実スロットル開度の応答が正しくモニタできない。そのため、スロットルアクチュエータ１２の異常を正しく検出できる機会が少ないものとなる。   By the way, even when the target throttle opening changes sequentially, such as during throttle control, the actual throttle opening relative to the target throttle opening is low if the target throttle opening coincides with the actual throttle opening for a short period of time. Cannot be monitored correctly. Therefore, there are few opportunities to correctly detect the abnormality of the throttle actuator 12.

図３にスロットルアクチュエータ１２の異常検出処理のフローチャートを示す。本処理は所定の時間周期でＥＣＵ５０により繰り返し実行される。   FIG. 3 shows a flowchart of the abnormality detection process of the throttle actuator 12. This process is repeatedly executed by the ECU 50 at a predetermined time period.

図３において、ステップＳ２０１では、スロットルアクチュエータ１２の異常検出の実行条件が成立したか否かを判定する。具体的には、エンジン始動時、フェイルセーフ処理などによるスロットル制御停止時、車両急加減速時などは、異常検出の実行条件が成立しないとして、そのまま本処理を終了する。例えば、車両急加減速時におけるスロットルバルブ１４は、過渡的に動作する可能性がある。この場合、スロットルアクチュエータ１２に異常が発生していなくても、スロットルバルブ１４の応答遅れなどに起因して、実スロットル開度が目標スロットル開度に追従していないと考えられる。そこで、誤検出を抑制するために異常検出の実行条件を不成立とする。これに対して、車両の減速中など、スロットル開度を変更してもエンジン運転状態に影響を及ぼさない場合又は及ぼす影響が小さい場合は、異常検出の実行条件が成立するとして、ステップＳ２０２に進む。   In FIG. 3, in step S <b> 201, it is determined whether an execution condition for detecting an abnormality of the throttle actuator 12 is satisfied. Specifically, when the engine is started, when the throttle control is stopped by fail-safe processing, or when the vehicle is suddenly accelerated or decelerated, this processing is terminated as it is because the condition for executing abnormality detection is not satisfied. For example, the throttle valve 14 during vehicle sudden acceleration / deceleration may move transiently. In this case, even if there is no abnormality in the throttle actuator 12, it is considered that the actual throttle opening does not follow the target throttle opening due to a response delay of the throttle valve 14 or the like. Therefore, the abnormality detection execution condition is not satisfied in order to suppress erroneous detection. On the other hand, if the engine operating state is not affected even if the throttle opening is changed or the influence is small, such as during deceleration of the vehicle, the condition for executing abnormality detection is satisfied, and the process proceeds to step S202. .

ステップＳ２０２では、目標スロットル開度を強制的に変更する。例えば、現在の実スロットル開度から＋５度の開度に目標スロットル開度を設定する。この開度はエンジン運転状態に影響を及ぼさない開度であるとともに、スロットル制御におけるばらつきを考慮した開度であれば良く、実スロットル開度の±５％の開度などとしても良い。そして、実スロットル開度をスロットル開度センサ１５より取得し、実スロットル開度と目標スロットル開度との偏差に基づいて、ＰＩＤ制御などの手法を用いたスロットル開度のフィードバック制御を実行する。   In step S202, the target throttle opening is forcibly changed. For example, the target throttle opening is set to an opening of +5 degrees from the current actual throttle opening. This opening is an opening that does not affect the engine operating state, and may be an opening that takes into account variations in throttle control, such as an opening of ± 5% of the actual throttle opening. Then, the actual throttle opening is obtained from the throttle opening sensor 15, and feedback control of the throttle opening using a technique such as PID control is executed based on the deviation between the actual throttle opening and the target throttle opening.

ステップＳ２０３では、目標スロットル開度を変更してから所定時間が経過したか否かを判定する。スロットル開度のフィードバック制御により実スロットル開度を目標スロットル開度に追従させているため、実スロットル開度が目標スロットル開度に一致するまでにある程度の時間を要する。このため、所定時間をスロットルバルブ１４の応答遅れ時間などを考慮した時間とすると良い。所定時間が経過していない場合、所定時間が経過するまでステップＳ２０３での処理を繰り返し、所定時間が経過した場合、ステップＳ２０４に進む。   In step S203, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the target throttle opening was changed. Since the actual throttle opening is made to follow the target throttle opening by feedback control of the throttle opening, a certain amount of time is required until the actual throttle opening matches the target throttle opening. For this reason, the predetermined time may be a time that takes into account the response delay time of the throttle valve 14 and the like. If the predetermined time has not elapsed, the process in step S203 is repeated until the predetermined time elapses. If the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step S204.

ステップＳ２０４では、実スロットル開度（実開度）が目標スロットル開度（目標開度）と一致したか否かを判定する。この場合、フィードバック制御のばらつきを考慮すると良い。例えば、許容範囲を設け、スロットル開度の偏差が許容範囲内であれば実スロットル開度が目標スロットル開度と一致したと判定する。また、ステップＳ２０４がＹＥＳ判定の場合、ステップＳ２０５に進み、スロットルアクチュエータ１２が正常に動作していると判定し、本処理を終了する。   In step S204, it is determined whether or not the actual throttle opening (actual opening) matches the target throttle opening (target opening). In this case, it is preferable to consider the variation in feedback control. For example, if an allowable range is provided and the deviation of the throttle opening is within the allowable range, it is determined that the actual throttle opening matches the target throttle opening. If step S204 is YES, the process proceeds to step S205, where it is determined that the throttle actuator 12 is operating normally, and this process ends.

ステップＳ２０４がＮＯ判定の場合、ステップＳ２０６に進み、スロットルアクチュエータ１２に異常が発生していると判定する。所定時間内に実スロットル開度が目標スロットル開度と一致しない場合は、スロットルバルブ１４に異常が発生していると判定する。このとき、スロットルバルブ１４だけでなくモータ１３等に異常が発生した場合でも、スロットルバルブ１４の挙動に基づいてその異常を検出することができる。   When step S204 is NO, the process proceeds to step S206, and it is determined that an abnormality has occurred in the throttle actuator 12. If the actual throttle opening does not coincide with the target throttle opening within a predetermined time, it is determined that an abnormality has occurred in the throttle valve 14. At this time, even if an abnormality occurs not only in the throttle valve 14 but also in the motor 13 or the like, the abnormality can be detected based on the behavior of the throttle valve 14.

ステップＳ２０７では、スロットルアクチュエータ１２の異常発生に対応するフェイルセーフ処理を実行する。これにより、スロットルアクチュエータ１２の異常に起因した他の機器やエンジン１０の故障などの発生が抑制される。また、警告ランプの点灯などにより異常警告を発しても良い。   In step S207, a fail safe process corresponding to the occurrence of an abnormality in the throttle actuator 12 is executed. As a result, the occurrence of other equipment or engine 10 failure due to the abnormality of the throttle actuator 12 is suppressed. An abnormality warning may be issued by lighting a warning lamp or the like.

図４は、スロットルアクチュエータ１２の異常検出処理が行われた場合のスロットルバルブ１４の挙動を示すものである。図４において、（ａ）は正常時のスロットル開度の変化を、（ｂ），（ｃ）は異常時のスロットル開度の変化（異常時１，異常時２）をそれぞれ示す。   FIG. 4 shows the behavior of the throttle valve 14 when the abnormality detection process of the throttle actuator 12 is performed. In FIG. 4, (a) shows the change in the throttle opening at the normal time, and (b) and (c) show the changes in the throttle opening at the time of abnormality (at the time of abnormality 1 and 2 at the time of abnormality), respectively.

タイミングｔ１以前は、都度のエンジン運転状態に基づいて目標スロットル開度が設定され、その目標スロットル開度に対するフィードバック制御が行われている。そして、タイミングｔ１以降、異常検出の実行条件成立に伴い、異常検出処理が行われる。つまり、タイミングｔ１では、目標スロットル開度が強制的に変更される。このとき、スロットルアクチュエータ１２が正常であれば、目標スロットル開度（目標値）に追従して実スロットル開度（実開度）が変化し、タイミングｔ２において実スロットル開度が目標スロットル開度とほぼ一致する。したがって、スロットルアクチュエータ１２が正常であると判定される。   Prior to timing t1, a target throttle opening is set based on each engine operating state, and feedback control for the target throttle opening is performed. After timing t1, abnormality detection processing is performed in accordance with the establishment of abnormality detection execution conditions. That is, at the timing t1, the target throttle opening is forcibly changed. At this time, if the throttle actuator 12 is normal, the actual throttle opening (actual opening) changes following the target throttle opening (target value), and the actual throttle opening becomes the target throttle opening at timing t2. Almost matches. Therefore, it is determined that the throttle actuator 12 is normal.

これに対し、固着などによりスロットルバルブ１４が動作しない場合（異常時１）は、目標スロットル開度が強制的に変更されても実スロットル開度が変化しない。このとき、スロットルバルブ１４が動作しないため、一定の開度となっている。したがって、タイミングｔ２においてスロットルアクチュエータ１２が異常であると判定される。また、スロットルバルブ１４の動作が遅い場合（異常時２）は、実スロットル開度が目標スロットル開度に追従しないため、タイミングｔ２において実スロットル開度が目標スロットル開度と一致しない。したがって、スロットルアクチュエータ１２が異常であると判定される。   On the other hand, when the throttle valve 14 does not operate due to sticking or the like (1 when there is an abnormality), the actual throttle opening does not change even if the target throttle opening is forcibly changed. At this time, since the throttle valve 14 does not operate, the opening degree is constant. Therefore, it is determined that the throttle actuator 12 is abnormal at the timing t2. Further, when the operation of the throttle valve 14 is slow (abnormal time 2), since the actual throttle opening does not follow the target throttle opening, the actual throttle opening does not coincide with the target throttle opening at timing t2. Therefore, it is determined that the throttle actuator 12 is abnormal.

以上詳述した本実施の形態によれば、以下の優れた効果が得られる。   According to the embodiment described above in detail, the following excellent effects can be obtained.

スロットルアクチュエータ１２の異常検出に際し、目標スロットル開度を強制的に変更することにより、スロットルバルブ１４を動作させるようにした。これにより、スロットルバルブ１４の挙動に基づいてスロットルアクチュエータ１２の異常を検出することができる。このとき、意図的にスロットルバルブ１４を動作させるため、スロットルアクチュエータ１２においてスロットル開度が一定に保たれることが多い場合でも、早期に異常を検出することができる。さらに、異常検出の実施に際し、誤検出を抑制することができる。   When the abnormality of the throttle actuator 12 is detected, the throttle valve 14 is operated by forcibly changing the target throttle opening. Thereby, the abnormality of the throttle actuator 12 can be detected based on the behavior of the throttle valve 14. At this time, since the throttle valve 14 is intentionally operated, even when the throttle opening is often kept constant in the throttle actuator 12, an abnormality can be detected at an early stage. Furthermore, erroneous detection can be suppressed when performing abnormality detection.

目標スロットル開度の変更後、所定期間内に実スロットル開度が目標スロットル開度に一致するか否かを判定するようにした。このため、目標スロットル開度への実スロットル開度の追従性の低下を検出することができる。追従性の低下を検出することにより、スロットルアクチュエータ１２の異常検出を行うことができる。   After changing the target throttle opening, it is determined whether the actual throttle opening matches the target throttle opening within a predetermined period. For this reason, it is possible to detect a decrease in the followability of the actual throttle opening degree to the target throttle opening degree. By detecting a decrease in follow-up performance, the abnormality of the throttle actuator 12 can be detected.

車両の減速中など、スロットル開度を変更してもエンジン運転状態に影響を及ぼさない場合又は及ぼす影響が小さい場合に異常検出を行うようにしたため、車両走行に影響を与えずにスロットルアクチュエータ１２の異常検出を行うことができる。   Abnormality detection is performed when the engine operating state is not affected even when the throttle opening degree is changed or when the influence is small, such as during deceleration of the vehicle, so that the throttle actuator 12 is not affected without affecting the vehicle running. Abnormality detection can be performed.

また、スロットルアクチュエータ１２の異常検出を行うことにより、ＤＰＦの破損など、スロットルアクチュエータ１２の異常に起因したほかの機器やエンジン１０の故障などの発生を抑制することができる。   Further, by detecting the abnormality of the throttle actuator 12, it is possible to suppress the occurrence of a failure of other equipment or the engine 10 caused by the abnormality of the throttle actuator 12, such as a damaged DPF.

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、スロットル開度のフィードバック制御時に目標スロットル開度を強制的に変更し、その時の実スロットル開度の応答により異常検出を実施したが、第２の実施の形態では、スロットルアクチュエータ１２（モータ１３）への通電量を強制的に変更し、その時の実スロットル開度の応答により異常検出を実施する。以下、第１の実施の形態との相違部分を中心に説明する。 (Second Embodiment)
In the first embodiment, the target throttle opening is forcibly changed during the feedback control of the throttle opening, and the abnormality is detected based on the response of the actual throttle opening at that time. In the second embodiment, however, The amount of current supplied to the throttle actuator 12 (motor 13) is forcibly changed, and abnormality detection is performed based on the response of the actual throttle opening at that time. The following description will focus on the differences from the first embodiment.

図５は、本実施の形態におけるスロットルアクチュエータ１２の異常検出処理のフローチャートであり、本処理は前記図３の代わりにＥＣＵ５０により実行される。なお、図５は、前記図３と重複する処理も含まれており、ステップＳ３０１，Ｓ３０３，Ｓ３０５〜Ｓ３０７などは同一処理であるため説明を簡略化する。   FIG. 5 is a flowchart of the abnormality detection process of the throttle actuator 12 in the present embodiment. This process is executed by the ECU 50 instead of FIG. Note that FIG. 5 includes processing that overlaps that in FIG. 3 and steps S301, S303, S305 to S307, and the like are the same processing, so the description will be simplified.

図５において、ステップＳ３０１では、スロットルアクチュエータ１２の異常検出の実行条件が成立したか否かを判定する。異常検出の実行条件が不成立の場合、そのまま本処理を終了する。異常検出の実行条件が成立する場合、ステップＳ３０２に進む。ステップＳ３０２では、スロットルアクチュエータ１２に対する通電量を強制的に変更する。例えば、現在の実スロットル開度から＋５度の開度とするための通電量を算出する。このとき、通電量に対するスロットル開度の変化量の特性をあらかじめマップなどに規定しても良い。そして、通電量を変更することにより、スロットル開度のオープン制御を実行する。   In FIG. 5, in step S301, it is determined whether or not an execution condition for detecting an abnormality of the throttle actuator 12 is satisfied. If the abnormality detection execution condition is not satisfied, the process is terminated. When the abnormality detection execution condition is satisfied, the process proceeds to step S302. In step S302, the energization amount for the throttle actuator 12 is forcibly changed. For example, an energization amount for obtaining an opening of +5 degrees from the current actual throttle opening is calculated. At this time, the characteristics of the amount of change in the throttle opening with respect to the energization amount may be defined in advance in a map or the like. Then, open control of the throttle opening is executed by changing the energization amount.

ステップＳ３０３では、目標スロットル開度を変更してから所定時間が経過したか否かを判定する。そして、ＮＯ判定の場合、ステップＳ３０３での処理を繰り返し、ＹＥＳ判定の場合、ステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４では、実スロットル開度が通電量の変化に対応したスロットル開度（以下、指令開度という）と一致したか否かを判定する。この場合、オープン制御のばらつきを考慮すると良い。例えば、許容範囲を設け、スロットル開度の偏差が許容範囲内であれば実スロットル開度（実開度）が指令開度と一致したと判定する。   In step S303, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the target throttle opening was changed. If NO, the process in step S303 is repeated. If YES, the process proceeds to step S304. In step S304, it is determined whether or not the actual throttle opening coincides with a throttle opening corresponding to a change in the energization amount (hereinafter referred to as a command opening). In this case, it is preferable to consider variations in open control. For example, if an allowable range is provided and the deviation of the throttle opening is within the allowable range, it is determined that the actual throttle opening (actual opening) matches the command opening.

ステップＳ３０４がＹＥＳ判定の場合、ステップＳ３０５に進み、スロットルアクチュエータ１２が正常に動作していると判定し、本処理を終了する。ステップＳ３０４がＮＯ判定の場合、ステップＳ３０６に進み、スロットルアクチュエータ１２に異常が発生していると判定する。ステップＳ３０７では、スロットルアクチュエータ１２の異常発生に対応するフェイルセーフ処理を実行する。   If step S304 is YES, the process proceeds to step S305, where it is determined that the throttle actuator 12 is operating normally, and this process ends. When step S304 is NO, the process proceeds to step S306, where it is determined that an abnormality has occurred in the throttle actuator 12. In step S307, a fail safe process corresponding to the occurrence of an abnormality in the throttle actuator 12 is executed.

図６は、スロットルアクチュエータ１２の異常検出処理が行われた場合のスロットルバルブ１４の挙動を示すものである。図６において、（ａ）は正常時のスロットル開度の変化を、（ｂ），（ｃ）は異常時のスロットル開度の変化（異常時１，異常時２）をそれぞれ示す。なお、異常検出処理が行われる期間以外ではフィードバック制御によりスロットル制御が行われているとする。   FIG. 6 shows the behavior of the throttle valve 14 when the abnormality detection process of the throttle actuator 12 is performed. In FIG. 6, (a) shows the change in the throttle opening at the normal time, and (b) and (c) show the changes in the throttle opening at the time of abnormality (at the time of abnormality 1 and 2 at the time of abnormality), respectively. It is assumed that the throttle control is performed by feedback control outside the period during which the abnormality detection process is performed.

タイミングｔ１１では、スロットルアクチュエータ１２に対する通電量が強制的に変更される。このとき、スロットルアクチュエータ１２が正常であれば、通電量の変更に伴い実スロットル開度（実開度）が変化し、タイミングｔ１２において実スロットル開度が指令開度とほぼ一致する。したがって、スロットルアクチュエータ１２が正常であると判定される。これに対し、固着などによりスロットルバルブ１４が動作しない場合（異常時１）は、通電量が強制的に変更されても実スロットル開度が変化しない。また、スロットルバルブ１４の動作が遅い場合（異常時２）は、実スロットル開度が指令開度に追従しないため、タイミングｔ１２において実スロットル開度が指令開度と一致しない。したがって、スロットルアクチュエータ１２が異常であると判定される。   At timing t11, the energization amount for the throttle actuator 12 is forcibly changed. At this time, if the throttle actuator 12 is normal, the actual throttle opening (actual opening) changes with the change in the energization amount, and the actual throttle opening substantially coincides with the command opening at timing t12. Therefore, it is determined that the throttle actuator 12 is normal. On the other hand, when the throttle valve 14 does not operate due to sticking or the like (when the abnormality is 1), the actual throttle opening does not change even if the energization amount is forcibly changed. When the operation of the throttle valve 14 is slow (abnormal time 2), since the actual throttle opening does not follow the command opening, the actual throttle opening does not coincide with the command opening at timing t12. Therefore, it is determined that the throttle actuator 12 is abnormal.

以上詳述した第２の形態によれば、スロットルアクチュエータ１２の異常検出に際し、スロットルアクチュエータ１２に対する通電量を強制的に変更するようにした。このため、スロットルバルブ１４が動作し、スロットルバルブ１４の挙動に基づいてスロットルアクチュエータ１２の異常を検出することができる。
（第３の実施の形態）
スロットルアクチュエータ１２においては、スロットルバルブ１４の全開位置及び全閉位置にストッパが設けられており、そのストッパにて規定される機械的動作範囲内でスロットルバルブ１４が動作可能となっている。また、スロットルバルブ１４は、スプリングによって全開方向に付勢されており、ＥＣＵ５０によってスロットルアクチュエータ１２が電気的に制御されることにより所望の開度に調節されるようになっている。このとき、スロットルバルブ１４の制御範囲は、機械的動作範囲よりも狭い範囲となっている。 According to the second embodiment described in detail above, when the abnormality of the throttle actuator 12 is detected, the energization amount to the throttle actuator 12 is forcibly changed. For this reason, the throttle valve 14 operates and an abnormality of the throttle actuator 12 can be detected based on the behavior of the throttle valve 14.
(Third embodiment)
In the throttle actuator 12, stoppers are provided at the fully open position and the fully closed position of the throttle valve 14, and the throttle valve 14 can operate within a mechanical operation range defined by the stopper. The throttle valve 14 is urged in the fully open direction by a spring, and is adjusted to a desired opening degree by the throttle actuator 12 being electrically controlled by the ECU 50. At this time, the control range of the throttle valve 14 is narrower than the mechanical operation range.

図７を用いて説明すれば、（ａ）に示すようにスロットルバルブ１４の機械全開位置はＭ１であり、制御全開位置はＳ１である。また、（ｂ）に示すようにスロットルバルブ１４の機械全閉位置はＭ２であり、制御全閉位置はＳ２である。例えば、機械的動作範囲（Ｍ１〜Ｍ２）は０〜９０度であり、制御範囲（Ｓ１〜Ｓ２）は５〜８０度である。   If it demonstrates using FIG. 7, as shown to (a), the mechanical full open position of the throttle valve 14 is M1, and a control full open position is S1. Further, as shown in (b), the mechanical fully closed position of the throttle valve 14 is M2, and the control fully closed position is S2. For example, the mechanical operation range (M1 to M2) is 0 to 90 degrees, and the control range (S1 to S2) is 5 to 80 degrees.

機械的動作範囲に比べて制御範囲が狭い範囲となっているため、通常のスロットル制御時において、スロットルバルブ１４とストッパとの接触を防止することができる。これにより、スロットルバルブ１４及びストッパの接触部における磨耗を防止することができる。また、スロットルアクチュエータ１２において、スロットルバルブ１４を動作させるギア等の機構の異常磨耗を抑制することができる。   Since the control range is narrower than the mechanical operation range, contact between the throttle valve 14 and the stopper can be prevented during normal throttle control. Thereby, wear at the contact portion between the throttle valve 14 and the stopper can be prevented. Further, in the throttle actuator 12, abnormal wear of a mechanism such as a gear for operating the throttle valve 14 can be suppressed.

本実施の形態では、スロットルアクチュエータ１２への通電を強制的に停止させることで、スプリングの付勢力によりスロットルバルブ１４を強制的に動作させる。そして、その時の実スロットル開度の応答により異常検出を実施する。   In the present embodiment, the throttle valve 14 is forcibly operated by the biasing force of the spring by forcibly stopping the energization of the throttle actuator 12. And abnormality detection is implemented by the response of the actual throttle opening at that time.

図８に本実施の形態におけるスロットルアクチュエータ１２の異常検出処理のフローチャートを示す。本処理は前記図３の代わりにＥＣＵ５０により実行される。なお、図７は、前記図３と重複する処理も含まれており、ステップＳ４０１，Ｓ４０３，Ｓ４０５〜Ｓ４０７などは同一処理であるため説明を簡略化する。   FIG. 8 shows a flowchart of the abnormality detection process of the throttle actuator 12 in the present embodiment. This process is executed by the ECU 50 instead of FIG. Note that FIG. 7 includes the same processing as that in FIG. 3, and steps S401, S403, S405 to S407, and the like are the same processing, so the description will be simplified.

図８において、ステップＳ４０１では、スロットルアクチュエータ１２の異常検出の実行条件が成立したか否かを判定する。異常検出の実行条件が不成立の場合は、そのまま本処理を終了し、異常検出の実行条件が成立する場合は、ステップＳ４０２に進む。ステップＳ４０２では、スロットルアクチュエータ１２への通電を強制的に停止する。これにより、スプリングの付勢力によりスロットルバルブ１４が機械全開開度まで動作する。ステップＳ４０３では、スロットルアクチュエータ１２への通電を停止してから所定時間が経過したか否かを判定する。ＮＯ判定の場合、ステップＳ４０３での処理を繰り返し、ＹＥＳ判定の場合、ステップＳ４０４に進む。   In FIG. 8, in step S401, it is determined whether or not an execution condition for detecting the abnormality of the throttle actuator 12 is satisfied. If the abnormality detection execution condition is not satisfied, the present process is terminated. If the abnormality detection execution condition is satisfied, the process proceeds to step S402. In step S402, energization of the throttle actuator 12 is forcibly stopped. As a result, the throttle valve 14 is operated to the fully open position by the urging force of the spring. In step S403, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the energization of the throttle actuator 12 was stopped. If NO, the process in step S403 is repeated. If YES, the process proceeds to step S404.

ステップＳ４０４では、実スロットル開度（実開度）が機械全開開度と一致したか否かを判定する。ＹＥＳ判定の場合、ステップＳ４０５に進み、スロットルアクチュエータ１２が正常に動作していると判定し、本処理を終了する。ＮＯ判定の場合、ステップＳ４０６に進み、スロットルアクチュエータ１２に異常が発生していると判定する。ステップＳ４０７では、スロットルアクチュエータ１２の異常発生に対応するフェイルセーフを実行する。   In step S404, it is determined whether or not the actual throttle opening (actual opening) coincides with the fully opened mechanical opening. In the case of YES determination, the process proceeds to step S405, where it is determined that the throttle actuator 12 is operating normally, and this process ends. In the case of NO determination, the process proceeds to step S406, and it is determined that an abnormality has occurred in the throttle actuator 12. In step S407, fail safe corresponding to the occurrence of an abnormality in the throttle actuator 12 is executed.

図９は、スロットルアクチュエータ１２の異常検出処理が行われた場合のスロットルバルブ１４の挙動を示すものである。図９において、（ａ）は正常時のスロットル開度の変化を、（ｂ），（ｃ）は異常時のスロットル開度の変化（異常時１，異常時２）をそれぞれ示す。なお、異常検出処理が行われる期間以外ではフィードバック制御によりスロットル制御が行われているとする。   FIG. 9 shows the behavior of the throttle valve 14 when the abnormality detection process of the throttle actuator 12 is performed. In FIG. 9, (a) shows the change in the throttle opening at the normal time, and (b) and (c) show the changes in the throttle opening at the time of abnormality (at the time of abnormality 1 and 2 at the time of abnormality), respectively. It is assumed that the throttle control is performed by feedback control outside the period during which the abnormality detection process is performed.

タイミングｔ２１では、スロットルアクチュエータ１２への通電が停止される。このとき、スロットルアクチュエータ１２が正常であれば、通電の停止に伴いスプリングの付勢力により実スロットル開度（実開度）が変化し、タイミングｔ２２において実スロットル開度が機械全開開度（機械全開）と一致する。したがって、スロットルアクチュエータ１２が正常であると判定される。これに対し、固着などによりスロットルバルブ１４が動作しない場合（異常時１）は、スロットルアクチュエータ１２への通電が停止されても実スロットル開度が変化しない。また、スロットルバルブ１４の動作が遅い場合（異常時２）は、実スロットル開度の変化が緩やかなため、タイミングｔ２２において実スロットルが機械全開開度と一致しない。   At timing t21, the energization to the throttle actuator 12 is stopped. At this time, if the throttle actuator 12 is normal, the actual throttle opening (actual opening) changes due to the urging force of the spring as the energization is stopped, and the actual throttle opening becomes the machine full opening (mechanical full opening) at timing t22. ). Therefore, it is determined that the throttle actuator 12 is normal. On the other hand, when the throttle valve 14 does not operate due to sticking or the like (when the abnormality is 1), the actual throttle opening does not change even when the energization to the throttle actuator 12 is stopped. Further, when the operation of the throttle valve 14 is slow (abnormal time 2), the actual throttle opening does not change at the timing t22 because the change in the actual throttle opening is gentle.

以上詳述した第３の形態によれば、スロットルアクチュエータ１２の異常検出に際し、スロットルアクチュエータ１２への通電を強制的に停止するようにした。このため、スプリングの付勢力によりスロットルバルブ１４が動作し、スロットルバルブ１４の挙動に基づいてスロットルアクチュエータ１２の異常を検出することができる。   According to the third embodiment described in detail above, the energization of the throttle actuator 12 is forcibly stopped when the abnormality of the throttle actuator 12 is detected. Therefore, the throttle valve 14 is operated by the biasing force of the spring, and an abnormality of the throttle actuator 12 can be detected based on the behavior of the throttle valve 14.

スロットルバルブ１４において、機械的動作範囲に比べて制御範囲を小さい範囲となるようにした。このため、スプリングの付勢力によりスロットルバルブ１４を動作させることにより、電気的な制御では検出できない機械的動作範囲内での異常を検出することができる。また、通常のスロットル制御時において、スロットルバルブ１４及びストッパの接触部やスロットルアクチュエータ１２の可動機構部などの磨耗を抑制することができる。   In the throttle valve 14, the control range is set to be smaller than the mechanical operation range. For this reason, by operating the throttle valve 14 by the biasing force of the spring, it is possible to detect an abnormality within a mechanical operation range that cannot be detected by electrical control. Further, during normal throttle control, it is possible to suppress wear of the contact portion of the throttle valve 14 and the stopper, the movable mechanism portion of the throttle actuator 12, and the like.

なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施しても良い。   In addition, this invention is not limited to the content of description of the said embodiment, For example, you may implement as follows.

上記第１の実施の形態では、目標スロットル開度の変更後、所定時間が経過した時の開度偏差に基づいてスロットルアクチュエータ１２の異常を判定したが、これを変更し、目標スロットル開度の変更後、実スロットル開度の変化速度（実スロットル開度の微分値など）や、目標スロットル開度に収束するまでの所要時間に基づいてスロットルアクチュエータ１２の異常を判定しても良い。第２の実施の形態についても同様に、スロットルアクチュエータ１２に対する通電量の変更後、実スロットル開度の変化速度や、指令開度に収束するまでの所要時間に基づいてスロットルアクチュエータ１２の異常を判定しても良い。さらに、第３の実施の形態においても、スロットルアクチュエータ１２への通電の停止後、実スロットル開度の変化速度や、機械全開開度に収束するまでの所用時間に基づいてスロットルアクチュエータ１２の異常を判定しても良い。   In the first embodiment, after the target throttle opening is changed, the abnormality of the throttle actuator 12 is determined based on the opening deviation when a predetermined time elapses. After the change, the abnormality of the throttle actuator 12 may be determined based on the change speed of the actual throttle opening (a differential value of the actual throttle opening, etc.) and the time required to converge to the target throttle opening. Similarly, in the second embodiment, after the energization amount to the throttle actuator 12 is changed, the abnormality of the throttle actuator 12 is determined based on the change speed of the actual throttle opening and the time required to converge to the command opening. You may do it. Furthermore, even in the third embodiment, after the energization of the throttle actuator 12 is stopped, the abnormality of the throttle actuator 12 is determined based on the change speed of the actual throttle opening and the time required until the mechanical opening is converged. You may judge.

上記各実施の形態によるスロットルアクチュエータ１２の異常検出を併せて実施しても良い。例えば、目標スロットル開度を強制的に変更して実施する異常検出（第１の実施の形態）と、スロットルアクチュエータ１２への通電を強制的に停止して実施する異常検出（第３の実施の形態）とを併せて行う。この場合、目標スロットル開度の変更時にスロットルアクチュエータ１２が正常であると判定され、スロットルアクチュエータ１２の通電停止時にスロットルアクチュエータ１２が異常であると判定されれば、スプリングに基因した異常と考えられる。したがって、これらの異常検出を併せて実施することにより、スプリングの異常を検出することができる。また、スロットルアクチュエータ１２に対する通電量を強制的に変更して実施する異常検出（第２の実施の形態）と、スロットルアクチュエータ１２への通電を強制的に停止して実施する異常検出（第３の実施の形態）とを併せて行っても良い。   An abnormality detection of the throttle actuator 12 according to each of the above embodiments may be performed together. For example, abnormality detection (first embodiment) performed by forcibly changing the target throttle opening and abnormality detection (third embodiment) performed by forcibly stopping energization of the throttle actuator 12 Form). In this case, if it is determined that the throttle actuator 12 is normal when the target throttle opening is changed and it is determined that the throttle actuator 12 is abnormal when the throttle actuator 12 is de-energized, it is considered that the abnormality is caused by the spring. Therefore, the abnormality of the spring can be detected by performing these abnormality detections together. Further, an abnormality detection (second embodiment) performed by forcibly changing the energization amount for the throttle actuator 12 and an abnormality detection performed by forcibly stopping the energization of the throttle actuator 12 (third Embodiment) may be performed together.

上記各実施の形態において、スロットルアクチュエータ１２は、スロットルバルブ１４がスプリングにより付勢されて全開位置で停止するもの（ノーマリオープンタイプ）であったが、スロットルバルブ１４がスプリングにより付勢されて全閉位置で停止するもの（ノーマリクローズタイプ）でも良い。   In each of the above-described embodiments, the throttle actuator 12 is the one that the throttle valve 14 is urged by the spring and stops at the fully open position (normally open type). What stops at a closed position (normally closed type) may be used.

上記各実施の形態では、本発明を吸気管１１に設けられたスロットルアクチュエータ１２に対して適用したが、これに限らない。例えば、ＥＧＲ装置など、ガス通路に設けられた弁体を有するアクチュエータであれば良い。特に、動作頻度が低い弁体であれば、本発明を適用するにあたり有益であると考えられる。   In each of the above embodiments, the present invention is applied to the throttle actuator 12 provided in the intake pipe 11, but the present invention is not limited to this. For example, an actuator having a valve body provided in a gas passage such as an EGR device may be used. In particular, a valve body with a low operating frequency is considered to be useful in applying the present invention.

本実施の形態におけるエンジン制御システムの概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of the engine control system in this Embodiment. スロットル制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a throttle control process. スロットルアクチュエータの異常検出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the abnormality detection process of a throttle actuator. スロットルバルブの挙動を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the behavior of a throttle valve. 第２の実施の形態におけるスロットルアクチュエータの異常検出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the abnormality detection process of the throttle actuator in 2nd Embodiment. 第２の実施の形態におけるスロットルバルブの挙動を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the behavior of the throttle valve in a 2nd embodiment. 第３の実施の形態におけるスロットルバルブの可動域を示す図である。It is a figure which shows the movable range of the throttle valve in 3rd Embodiment. 第３の実施の形態におけるスロットルアクチュエータの異常検出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the abnormality detection process of the throttle actuator in 3rd Embodiment. 第３の実施の形態におけるスロットバルブの挙動を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the behavior of the slot valve in a 3rd embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０…エンジン、１１…吸気管、１２…スロットルアクチュエータ、１３…モータ、１４…スロットルバルブ、１５…スロットル開度センサ、３１…ＤＰＦ、５０…操作手段、異常検出手段としてのＥＣＵ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine, 11 ... Intake pipe, 12 ... Throttle actuator, 13 ... Motor, 14 ... Throttle valve, 15 ... Throttle opening sensor, 31 ... DPF, 50 ... Operation means, ECU as abnormality detection means.

Claims (7)

ディーゼルエンジンの吸気系に設けられたスロットルバルブの開度を調節するスロットルアクチュエータと、燃焼室に燃料を噴射供給する燃料噴射弁とを備えるディーゼルエンジンの制御装置において、
前記スロットルバルブの開度を変更してもエンジン運転状態に影響を及ぼさない場合又は及ぼす影響が小さい場合であり、且つ前記燃料噴射弁の燃料噴射制御が実施されている場合に、前記スロットルバルブの開度変化を生じさせるよう前記スロットルアクチュエータの制御状態を意図的に操作する操作手段と、
前記操作手段によるスロットルアクチュエータの操作時に前記スロットルバルブの挙動に基づいて前記スロットルアクチュエータの異常を検出する異常検出手段と、
を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。 A throttle actuator for adjusting the opening of a throttle valve disposed in an intake system of a diesel engine, the control device of Bei obtaining diesel engine and injects and supplies the fuel injection valves of fuel into the combustion chamber,
When the opening of the throttle valve does not affect the engine operating state or when the influence is small, and when the fuel injection control of the fuel injection valve is performed, the throttle valve An operating means for intentionally operating the control state of the throttle actuator to cause an opening change;
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the throttle actuator based on a behavior of the throttle valve when the throttle actuator is operated by the operating means;
A control device for a diesel engine , comprising: 前記スロットルバルブの実開度を目標値に一致させるべく前記スロットルアクチュエータの動作をフィードバック制御し、
前記操作手段は前記目標値を強制的に変更する一方、
前記異常検出手段は、前記目標値の変更後に前記フィードバック制御を実施した時の前記スロットルバルブの挙動に基づいて前記スロットルアクチュエータの異常を検出することを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置。 Feedback control of the operation of the throttle actuator in order to match the actual opening of the throttle valve with a target value;
While the operating means forcibly changes the target value,
2. The diesel engine according to claim 1, wherein the abnormality detection unit detects an abnormality of the throttle actuator based on a behavior of the throttle valve when the feedback control is performed after the target value is changed. Control device. 前記操作手段は、前記スロットルアクチュエータに対する通電量を強制的に変更する一方、
前記異常検出手段は、前記通電量の変更後における前記スロットルバルブの挙動に基づいて前記スロットルアクチュエータの異常を検出することを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置。 The operating means forcibly changes the energization amount to the throttle actuator,
2. The diesel engine control device according to claim 1, wherein the abnormality detection unit detects an abnormality of the throttle actuator based on a behavior of the throttle valve after the energization amount is changed. 前記スロットルアクチュエータに、前記スロットルバルブを所定方向に付勢する付勢手段を設け、
前記操作手段は、前記スロットルアクチュエータの制御によって前記付勢手段の付勢力に抗してスロットルバルブ開度を調節している状態から前記スロットルアクチュエータの制御を停止する一方、
前記異常検出手段は、前記スロットルアクチュエータの制御停止時における前記スロットルバルブの挙動に基づいて前記スロットルアクチュエータの異常を検出することを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置。 The throttle actuator is provided with a biasing means for biasing the throttle valve in a predetermined direction,
It said operating means, while stopping the control of the throttle actuator from the state regulates the throttle valve opening against the urging force of the urging means by the control of the throttle actuator,
The diesel engine control device according to claim 1, wherein the abnormality detection means detects an abnormality of the throttle actuator based on a behavior of the throttle valve when the control of the throttle actuator is stopped. 前記スロットルバルブが動作可能となる機械的な動作範囲よりも狭い範囲で前記スロットルバルブの制御範囲を設定したディーゼルエンジンの制御装置であって、
前記操作手段は、前記異常検出手段による異常検出に際し、前記制御範囲内でスロットルバルブ開度を制御した状態から該制御を解除することを特徴とする請求項４に記載のディーゼルエンジンの制御装置。 A control device for a diesel engine in which a control range of the throttle valve is set in a range narrower than a mechanical operation range in which the throttle valve is operable;
5. The diesel engine control device according to claim 4, wherein when the abnormality is detected by the abnormality detection unit, the operation unit releases the control from a state in which the throttle valve opening is controlled within the control range. 前記ディーゼルエンジンが搭載された車両の減速時に、前記操作手段による操作と前記異常検出手段による異常検出とを実施することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のディーゼルエンジンの制御装置。 Wherein during deceleration of a vehicle diesel engine is mounted, the control device for a diesel engine according to any one of claims 1 to 5 which comprises carrying out the abnormality detection by the abnormality detection means and operation by the operation means . 排気系に排気浄化装置を設けたディーゼルエンジンに適用され、前記排気浄化装置の再生処理に際し前記スロットルバルブの開度制御を実施するディーゼルエンジンの制御装置において、
前記スロットルアクチュエータを対象に、前記操作手段による制御状態の操作と、前記異常検出手段による異常検出とを実施することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のディーゼルエンジンの制御装置。 Applies the exhaust gas purification device for diesel engine provided in the exhaust system, the control system for a diesel engine for implementing the control of the opening degree of the throttle valve upon regeneration process of the exhaust gas purifier,
7. The diesel engine control device according to claim 1, wherein an operation of a control state by the operation unit and an abnormality detection by the abnormality detection unit are performed on the throttle actuator. 7.
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