JP5069783B2

JP5069783B2 - 内燃機関の制御装置

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Publication number: JP5069783B2
Application number: JP2010260710A
Authority: JP
Inventors: 圭一郎堺垣; 昌也森上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-11-23
Filing date: 2010-11-23
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2030-11-23
Also published as: JP2012112273A

Description

この発明は、大気圧計測センサを備えた内燃機関の制御装置に関するものである。

車両の走行中は、車両が走行している道路の高度の変化などによって大気圧が変化し、吸入空気の密度（質量流量）が変化する。そのため、従来の内燃機関の制御装置は、大気圧計測センサにより検出した大気圧検出値に基づいて内燃機関の燃料噴射量などの空燃比制御パラメータを補正し、空燃比制御の精度を向上させる場合がある。

また、このように大気圧計測センサを備えた従来の内燃機関の制御装置は、一般に、内燃機関を制御するマイクロコンピュータ等を含む制御回路（以下、ＥＣＵと称する）を実装した回路基板に大気圧計測センサを実装しているが、雨水や湿気から大気圧計測センサを保護するために、ＥＣＵの回路基板に実装した大気圧計測センサを回路基板とともにＥＣＵの防水用のケース内に収納した状態でエンジンルームに配置するようしている。

しかし、大気圧計測センサおよび回路基板を収納したケースは、エンジンルーム内に配置されるため、比較的大きな温度変化にさらされる。従って、防水用のケースを完全な密閉構造にすると、温度変化によってケースの内圧が変化して、ケースの内圧とケース外の大気圧との間に圧力差が生じる。

そこで、このような不具合を解消するために、例えば、防水用のケースに大気に連通する通気孔を設けることで、温度変化によらず、常にケースの内圧をケース外部の大気圧と同一に保つようにした従来の装置がある。

また、特許文献１に記載されているように、大気圧計測センサの過去の記憶データと今回の大気圧検出値を比較し、大気圧検出値の変化量が異常判定値以上となったときに大気圧計測センサの異常有りと診断するようにした従来の装置がある。

さらに、特許文献２に記載されているように、ＥＣＵの急冷などにより生じる、大気圧計測センサの一時的な大気圧検出値の急変に対して、大気圧検出値の変化量を制限することにより、大気圧計測センサの挙動を実際の大気圧の挙動に近づけるようにした従来の装置がある。

特開平６−２０１４９６号公報特開２００６−２２００２５号公報

前述の従来の装置のように、大気圧計測センサを収納する防水用のケースに大気に連通する通気孔を設ける場合、その通気孔からケース内に水が浸入するのを防ぐためには極めて小さな内径の通気孔とする必要がある。しかしながら、洗車や冠水路の走行などによりＥＣＵのケースが被水して通気孔が塞がった場合、被水によりケース内の空気が急冷されると、ケースの内圧が一時的に急低下して、ケース内に配置した大気圧計測センサの大気圧検出値が実際の大気圧よりも一時的に低くなることがある。

この場合、特許文献１に記載された従来の装置のように、大気圧計測センサの大気圧検出値の変化量が異常判定値以上となったときに大気圧計測センサの異常有りと診断するシステムでは、防水用のケースの被水時に大気圧計測センサの大気圧検出値が一時的に急低下したときに、大気圧計測センサが正常であるにも拘らず、大気圧計測センサの異常有りと誤診断してしまう可能性があり、大気圧計測センサに異常がないにも拘らず大気圧計測センサやＥＣＵが交換されてしまうこととなる。さらに、大気圧計測センサが交換されるなどにより異常判定が解除されるまでの間、固定のフェールセーフ値を制御に用いるため、大気圧検出値に応じて補正を実施している燃料噴射などの空燃比制御の精度が低下することとなる。

また、特許文献２に示された従来の装置のように、大気圧計測センサの大気圧計測値の変化率に道路勾配と車速から求めた高度変化による大気圧の単位時間当りの変化量に相当する値で制限するようにしたシステムでは、特許文献１に示された従来の装置のように大気圧計測センサの異常有りと誤診断することはないが、大気圧計測センサ異常により計測値が正常値から略一定値に固定される状態となった場合、異常を検出することができない。

この発明は、従来の内燃機関の制御装置における前述のような課題を解消し、ケースの内圧が一時的に変化した場合であっても、大気圧計測センサの異常を誤判定することのない内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

この発明による内燃機関の制御装置は、
制御パラメータの一部に大気圧を用いて内燃機関を制御する制御回路と、前記大気圧を計測する大気圧計測センサと、前記制御回路のうちの少なくとも一部と前記大気圧計測センサを収納するケースと、前記大気圧計測センサが計測した大気圧計測値に基づいて前記大気圧計測センサの異常を判定する大気圧計測センサ異常判定手段とを備えた内燃機関の制御装置であって、
前記大気圧計測センサ異常判定手段は、
前記大気圧計測センサで計測した大気圧計測値の単位時間あたりの変化量が所定値以上であるとき、このときの変化量に応じて異常と確定するまでの所定時間を設定し、前記設定した所定時間を経過しても大気圧計測値が所定の値とならない場合に前記大気圧計測センサが異常であると判定する、
ことを特徴とするものである。

また、この発明による内燃機関の制御装置は、
制御パラメータの一部に大気圧を用いて内燃機関を制御する制御回路と、前記大気圧を計測する大気圧計測センサと、前記制御回路のうちの少なくとも一部と前記大気圧計測センサを収納するケースと、前記大気圧計測センサが計測した大気圧計測値に基づいて前記大気圧計測センサの異常を判定する大気圧計測センサ異常判定手段とを備えた内燃機関の制御装置であって、
前記大気圧計測センサ異常判定手段は、
前記大気圧計測センサで計測した大気圧計測値の単位時間あたりの変化量が第１の所定値以上であるとき、前記大気圧計測センサが異常であると仮判定すると共に、このときの変化量に応じて第１の所定時間を設定し、
前記第１の所定時間内に、前記大気圧計測センサによる大気圧計測値の変化方向が前記仮判定時とは逆方向であることを検出したとき、第２の所定時間を設定し、
前記第２の所定時間を経過したとき、前記大気圧計測センサが異常であるとの仮判定が継続中であって前記大気圧計測値の変化量が第２の所定値以上であり、かつ前記大気圧計測値と前記仮判定前の前記大気圧計測値との偏差の絶対値が第３の所定値以上であるとき、前記大気圧計測センサが異常であると判定する、
ことを特徴とするものである。

この発明による内燃機関の制御装置によれば、前記大気圧計測センサ異常判定手段は、大気圧計測センサで計測した大気圧計測値の単位時間あたりの変化量が所定値以上であるとき、このときの変化量に応じて異常と確定するまでの所定時間を設定し、前記設定した所定時間を経過しても大気圧計測値が所定の値とならない場合に前記大気圧計測センサが異常であると判定するようにしているので、被水などによりケース内の大気圧が一時的に急変した場合に大気圧計測センサが異常であると誤診断することを防止することができる。

また、この発明による内燃機関の制御装置によれば、大気圧計測センサ異常判定手段は、前記大気圧計測センサで計測した大気圧計測値の単位時間あたりの変化量が第１の所定値以上であるとき、前記大気圧計測センサが異常であると仮判定すると共に、このときの変化量に応じて第１の所定時間を設定し、前記第１の所定時間内に、前記大気圧計測センサによる大気圧計測値の変化方向が前記仮判定時とは逆方向であることを検出したとき、第２の所定時間を設定し、前記第２の所定時間を経過したとき、前記大気圧計測センサが異常であるとの仮判定が継続中であって前記大気圧計測値の変化量が第２の所定値以上であり、かつ前記大気圧計測値と前記仮判定前の前記大気圧計測値との偏差の絶対値が第３の所定値以上であるとき、前記大気圧計測センサが異常であると判定するようにしたので、被水などによりケース内の大気圧が一時的に急変した場合に大気圧計測センサが異常であると誤診断することを防止することができる。さらに、大気圧計測値が正常値から略一定値に固定される状態となった場合でも、第２の所定時間が経過しても大気圧計測値が所定の値とならない場合を異常として判定することができる。

この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置の構成を示す説明図である。ＥＣＵを収納したケースの急激な冷却時における、ケース内部の大気圧の変動の一例を示すグラフである。この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置における、大気圧計測センサの異常判定処理の流れを示すフローチャートである。この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置における、制御用大気圧算出処理の流れを示すフローチャートである。

この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置における、ＥＣＵのケース内の大気圧が一時的に急低下した場合の大気圧計測センサ異常診断を示すタイミングチャートである。この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置における、大気圧計測値が正常値から略一定値に固定される状態となった場合の大気圧計測センサ異常診断を示すタイミングチャートである。この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置における、大気圧計測値の急低下を検出後、略一定値に固定される状態となった場合の大気圧計測センサ異常診断を示すタイミングチャートである。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置を、図に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置の構成を示す説明図である。図１に於いて、内燃機関を制御するＥＣＵ１１の制御回路は、回路基板１２に実装され、防水用のケース１４の内部に収納されている。

回路基板１２に実装されたＥＣＵ１１の制御回路は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵された記憶媒体であるＲＯＭに記憶された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燃料噴射弁の燃料噴射量や点火プラグの点火時期を制御する。大気圧計測センサ１６は、回路基板１２の上に載置され、ケース１４の内部に収納されている。

ケース１４に設けられた通気孔１７は、ケース１４の内部の気圧とケース１４の外部の大気圧との間に気圧差が生じた場合に、ケース１４の内部の気圧をケース１４の外部の大気圧に調圧するためのものである。ケース１４は、ケース１４の内部を密閉するためのシール部材１５を介してコネクタ１３に固定されている。ケース１４内の回路基板１２に実装されたＥＣＵ１１の制御回路は、シール部材１５を介してコネクタ１３に接続されている。ＥＣＵ１１の回路基板１２および大気圧計測センサ１６を収納したケース１４はコネクタ１３とともにエンジンルーム内に配置される。

ケース１４に設けられた前述の通気孔１７は、ケース内に水が浸入するのを防ぐ為に微細な内径の貫通孔により形成されている。従って、洗車や冠水路走行等によりＥＣＵ１１のケース１４が被水して通気孔１７が閉塞された場合や、被水によりケース１４内の空気が急冷されると、図２に示すようにケース１４内の圧力が一時的に急低下して、ケース１４内に配置した大気圧計測センサ１６による大気圧計測値が実際の大気圧よりも一時的に低くなることがある。即ち、図２は、ＥＣＵを収納したケースの急激な冷却時における、ケース内部の大気圧の変動の一例を示すグラフである。

そこで、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置における、大気圧計測センサ異常判定手段では、大気圧計測センサで計測した大気圧計測値の単位時間あたりの変化量が所定値以上である場合、この時の変化量に応じて異常と確定するまでの所定時間であるディレイ時間を設定し、ディレイ時間を経過しても大気圧計測値が所定の値とならない場合に大気圧計測センサの計測値が異常であると判定することで、一時的なケース内の圧力変化により、大気圧計測センサが異常であると誤診断することを防止するようにしている。

この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。図３に於いて、ＥＣＵ１１は、ケース１４内の大気圧を計測する大気圧計測センサ１６と、大気圧計測センサ異常判定手段３２と、制御用大気圧算出手段３３と、フェールセーフ復帰判定手段３４とを備える。大気圧計測センサ１６は、大気圧計測センサ単体により構成されていてもよく、或いは、大気圧計測センサとその出力信号を処理して大気圧計測値を得る処理手段を含むものであってもよい。

大気圧計測センサ異常判定手段３２は、大気圧計測手段としての大気圧計測センサ１６により計測された大気圧計測値から大気圧計測センサ１６の異常仮判定を行い、設定したディレイ時間経過時の状態に基づいて大気圧計測センサ１６の異常確定判定を行なう。制御用大気圧算出手段３３は、大気圧計測センサ異常判定手段３２による異常仮判定のとき、および異常確定判定のときの、夫々の制御に用いるフェールセーフ値を算出する。フェールセーフ値復帰判定手段３４は、大気圧計測センサ異常判定手段３２による異常仮判定のとき、大気圧計測センサ１６により計測された大気圧計測値が大気圧の急変前の値に復帰したか否かを判定する。

以上のように構成されたこの発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置において、次にその動作を説明する。図４は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置における、大気圧計測センサの異常判定処理の流れを示すフローチャートである。図４に示すフローチャートによる処理は、所定時間毎、例えば１００［ｍｓ］毎に実施される。

図４において、まずステップＳ４０１にて後述の大気圧計測センサ異常仮判定フラグの状況に基づいて仮判定中か否かを判定する。ここで大気圧計測センサ異常仮判定フラグがクリアされていれば仮判定中ではないと判定され（Ｙｅｓ）、ステップＳ４０２へ進み、大気圧計測センサ計測値の急変を判定するフローへと進む。また大気圧計測センサ異常仮判定フラグがセットされており仮判定中と判定された場合（Ｎｏ）には、ステップＳ４０７へ進み、後述する大気圧計測センサ計測値の急変後の大気圧計測値を監視するフローへと進む。

ステップＳ４０１からステップＳ４０２へ進むと、ステップＳ４０２では大気圧値計測値の変化量、すなわち大気圧計測値の前回値と今回値との偏差が第１の所定値Ｋ１より大きいか否かを判定する。そしてその変化量が第１の所定値Ｋ１よりも大きいと判定された場合（Ｙｅｓ）は、大気圧計測センサ１６の異常、または、ＥＣＵ１１のケース１４内部の大気圧が一時的に変化したと判定し、ステップＳ４０３へ進む。ステップＳ４０３では、大気圧計測センサ異常仮判定フラグをセットする。

一方、ステップＳ４０２において判定の結果、大気圧値計測値の変化量が第１の所定値Ｋ１以下であった場合（Ｎｏ）には、大気圧計測センサ異常判定処理を終了する。ここで第１の所定値Ｋ１は、気象や高度変化により想定し得る変化量の最大値、例えば、通常の走行環境での実測データから１０［秒］間での大気圧変動が０．０１［ｋＰａ］を超えることがないと判断できる場合には、これに基づいて図４のフローチャートの処理周期相当の変化量を算出し、それ以上の値となるように設定し、通常走行での大気圧変動を誤って一時的なケース内の圧力変化として判定することを防止する。

次に、ステップＳ４０３からステップＳ４０４へ進むと、ステップＳ４０４では第１の所定時間である大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ１を算出し、この算出した第１の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ１を大気圧計測センサ異常判定ディレイタイマに設定する。ここで大気圧計測センサ異常判定ディレイタイマは、その値が「０」となった時に異常判定を実施するようダウンカウントタイマとして構成しておく。また、ここで算出される第１の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ１は、ＥＣＵ１１のケース１４内の大気圧が被水によりケース内の空気が急冷されることで急低下した後、変化前の値に復帰し始めるまでの時間とし、大気圧計測値の変化量を軸とするマップより算出される。この第１の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ１は、ＥＣＵ１１のケース１４内の大気圧が被水によりケース内の空気が急冷されることで急低下した後、変化前の値に復帰し始めるまでの時間であり、図４に示すフローチャートによる処理時間、例えば１００［ｍｓ］、よりも充分に長い時間となる。

前述のマップは、大気圧計測値の変化量が大きい程、第１の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ１が長くなる特性を有するものとし、急冷による一時的な変動から復帰に転じるまでの時間はＥＣＵ１１の配置や大きさ、気密性などによっても異なるので、これらを考慮し予め適合により値を決定しておく。また、ＥＣＵ１１のケース１４内の大気圧の変化で想定される最大の変化量、例えばＥＣＵ１１を１１０［℃］の環境に放置した後、０［℃］の水へ投入した場合の変化量を予め適合により決定しておき、この値よりも大気圧計測値の変化量が大きい場合は、直ちに大気圧計測センサが異常であると判定するよう、第１の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ１を「０」とするようにしてもよい。

次にステップＳ４０５へ進み、大気圧計測センサ異常仮判定フラグがセットされている場合で、かつ、大気圧計測センサ異常判定ディレイタイマの値が「０」となっているか否かを判定し、その結果、大気圧計測センサ異常仮判定フラグがセットされており、かつ、大気圧計測センサ異常判定ディレイタイマの値が「０」となっていれば、大気圧計測センサが異常であると判定し（Ｙｅｓ）、ステップＳ４０６へ進んで大気圧計測センサ異常判定フラグをセットし、処理を終了する。尚、前述したように予め決定した値よりも大気圧計測値の変化量が大きい場合に直ちに大気圧計測センサが異常であると判定するよう第１の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ１を「０」とするようにしている場合以外は、後述するステップＳ４１１により大気圧計測センサ異常判定ディレイタイマの値を「０」とする処理を経てステップＳ４０５に至った場合でなければ、ステップＳ４０５でのＹｅｓ判定は発生しない。つまり、前述のステップＳ４０１で大気圧計測センサ異常仮判定フラグがクリアと判定されて、ステップＳ４０２、ステップＳ４０３、ステップＳ４０４の大気圧計測センサ計測値の急変を判定するフローへと進んだ場合には、ディレイタイマの値が「０」ではなく、ステップＳ４０５での判定結果はＮｏとなる。これは、前述したように第１の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ１は、図４に示すフローチャートによる処理時間、例えば１００［ｍｓ］、よりも充分に長い時間であるから当然である。

ステップＳ４０５での判定の結果、大気圧計測センサ異常仮判定フラグがセットされているが、ディレイタイマの値が「０」でない場合（Ｎｏ）は、ＥＣＵ１１のケース１４内の大気圧の一時的な変化である可能性があるとして処理を終了する。そして、次回処理では、ステップＳ４０１において大気圧計測センサ異常仮判定フラグがクリアされていないと判定される（Ｎｏ）ので、ステップＳ４０７に進み、以降、大気圧計測センサ計測値の急変後の大気圧計測値を監視するフローへと進み、大気圧計測値の復帰判定を実施する。

次に、ステップＳ４０１において大気圧計測センサ異常仮判定フラグがセットされてお
り仮判定中と判定され（Ｎｏ）、大気圧計測センサ計測値の急変後の大気圧計測値を監視
するフローへと進んだ場合の動作について説明する。ステップＳ４０１からステップＳ４
０７に進むと、まず大気圧計測値の変化量が増加方向に変化しているのか減少方向に変化
しているのかを判定する。ステップＳ４０７において、大気圧計測値の変化量の変化方向
が大気圧計測センサ異常仮判定時の変化方向と逆方向である、すなわち大気圧が増加方向
に変化し回復傾向にあると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ４０８に進む。ステッ
プＳ４０８では、第２の所定時間である第２の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ
２を算出し、この算出した第２の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ２を大気圧計
測センサ異常判定ディレイタイマに設定する。

ステップＳ４０８にて算出される第２の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ２は、ＥＣＵ１１のケース１４内の大気圧が被水によりケース内の空気が急冷されることで急低下した後、変化前の値に復帰し始めてから復帰するまでの時間とし、大気圧計測値の変化量、すなわち大気圧計測値の大気圧計測センサ異常仮判定前の値と今回値との偏差を軸とするマップより算出される。

前述のマップは、大気圧計測値の変化量が大きい程、前述の第２の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ２が長くなる特性を有するものとし、急冷による一時的な変動から復帰するまでの時間はＥＣＵ１１及び大気圧センサ１６を収納したケース１４の配置や大きさ、気密性などによっても異なるので、これらを考慮し、予め適合により値を決定しておく。なお、図４のフローチャートは前述したように短時間に繰り返されるので、大気圧計測値が仮判定時と逆方向への変化に転じた後に図４の処理を繰り返す毎にステップＳ４０７での判定はＹｅｓとなるが、図２に示すように通常の場合には計測値の反転が一度だけ発生することに鑑み、ステップＳ４０８は、大気圧計測センサ異常仮判定後、一回のみ実行されるものとする。

大気圧計測値の急変がＥＣＵ１１のケース１４内の大気圧の一時的な変化である場合は、一度変化した後、元の値に復帰するため、第１の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ１内にステップＳ４０７にて大気圧の変化が逆方向の変化であると判定される。ステップＳ４０７にて、前述の仮判定時にステップＳ４０４にて設定した第１の大気圧検出センサ異常判定ディレイ時間Ｔ１の経過時点で仮判定時における大気圧の変化方向とは逆方向の変化が判定されない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ４０９に進む。

ステップＳ４０９での後述する判定結果が（Ｎｏ）であれば、ステップＳ４１１に進んで大気圧計測センサ異常判定ディレイタイマのカウント処理によりディレイタイマの値が「０」となることで、ステップＳ４０５に進んで大気圧計測センサ異常判定され、ステップＳ４０６にて大気圧計測センサ異常判定フラグがセットされる。これにより一時的な大気圧の低下ではなく、大気圧計測センサ異常により計測値が正常値から略一定値に固定される状態となった場合は、逆方向の変化を判定せずに大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ１が経過する為、異常として判定することができる。

ステップＳ４０９では、大気圧計測値の変化量である大気圧計測値の前回値と今回値との偏差が、第２の所定値Ｋ２よりも小さいか否か、そして今回の大気圧計測値と大気圧計測センサ異常仮判定前の大気圧計測値との偏差の絶対値が第３の所定値Ｋ３よりも小さいか否かについて判定する。ここで第２の所定値Ｋ２は、第１の所定値Ｋ１を求める際に考慮した所定時間当たりに気象や高度変化により想定しうる変化量の最大値よりも小さい値となるように決定すれば良く、第３の所定値Ｋ３は、第２の所定値Ｋ２に対し、大気圧計測センサ異常仮判定からの経過時間を掛けたものとして算出する。

ステップＳ４０９での判定の結果、大気圧計測値の変化量である大気圧計測値の前回値と今回値との偏差が、第２の所定値Ｋ２よりも小さく、かつ、今回の大気圧計測値と大気圧計測センサ異常仮判定前の大気圧計測値との偏差の絶対値が第３の所定値Ｋ３よりも小さいと判定した場合は、ＥＣＵ１１のケース１４内の大気圧の一時的な変化から大気圧計測値が復帰したと判断する。すなわち、この場合は、大気圧計測値の急変が大気圧計測センサ１６の異常によるものでなく、ＥＣＵ１１のケース１４内の大気圧の一時的な変化であったものと判断し、ステップＳ４１０へ進み、大気圧計測センサ異常仮判定フラグをクリアする。

一方、ステップＳ４０７にて、大気圧の変化方向が仮判定時と逆方向であることを検出し（Ｙｅｓ）、ステップＳ４０９に於ける判定の結果、ステップＳ４０８にて設定した大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ２の経過時点で大気圧計測値が復帰したと判定されない場合、すなわち、大気圧計測値の変化量である大気圧計測値の前回値と今回値との偏差が第２の所定値Ｋ２よりも小さく、かつ、今回の大気圧計測値と大気圧計測センサ異常仮判定前の大気圧計測値との偏差の絶対値が第３の所定値Ｋ３よりも小さい、という条件が成立しない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ４１１に進み、大気圧計測センサ異常判定ディレイタイマのカウント処理によりディレイタイマの値を「０」とする。これにより、次のステップＳ４０５にて大気圧計測センサの異常判定され（Ｙｅｓ）、ステップＳ４０６にて大気圧計測センサ異常判定フラグがセットされる。

これにより、大気圧計測センサ計測値の一時的な急低下を検出した後、大気圧計測センサ異常により計測値が略一定値に固定される状態となった場合（例えば復帰途中でスタックした場合などの場合）は、後述する図８に示すように、大気圧計測値が復帰したと判定せずに第２の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ２が経過するため、正常と判断できる値まで復帰できなかったと判断し、異常として判定することができる。

次に、前述の制御用大気圧算出手段３３について説明する。図５は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置における、制御用大気圧算出処理の流れを示すフローチャートである。図５に示すフローチャートは、所定時間毎、例えば１００［ｍｓ］毎に、図４に示した大気圧計測センサ異常判定処理の後、実施されるものとする。

図５において、まずステップＳ５０１にて前述の大気圧計測センサ異常判定フラグがセットされているか否かを判定し、異常判定フラグがクリアされている場合（Ｙｅｓ）は、大気圧計測センサ１６が異常判定されていないと判定し、ステップＳ５０２へ進む。異常判定フラグがセットされている場合（Ｙｅｓ）は、大気圧計測センサ１６が異常判定されているとして、ステップＳ５０５へ進み、今回制御に用いる制御用大気圧としてセンサ異常時フェールセーフ値を設定する。ここでセンサ異常時フェールセーフ値は、予め設定された固定の値とする。

次にステップＳ５０２にて大気圧計測センサ異常仮判定フラグがクリアされている場合（Ｙｅｓ）は、大気圧計測センサ１６が異常仮判定されていないと判定し、ステップＳ５０３へ進み、今回制御に用いる制御用大気圧として大気圧計測値の今回値を設定する。また、このときの大気圧計測値を大気圧計測センサの仮異常判定される前の最後の値として記憶しておく。大気圧計測センサ異常仮判定フラグがセットされている場合（Ｎｏ）は、大気圧計測センサ１６が異常仮判定されているとして、ステップＳ５０４へ進み、今回制御に用いる制御用大気圧として、フェールセーフ値である仮判定前大気圧計測値を設定する。ここでフェールセーフ値としての仮判定前大気圧計測値は、ステップＳ５０３にて記憶した大気圧計測センサ異常仮判定される前の最後の値を用いるようにする。

このようにして、図５のフローチャートにより算出された制御用大気圧は、例えば、ｔ［℃］における空気の密度ρは、大気圧Ｐとすれば、ρ＝１．２９３Ｐ／（１＋０．００３６７［ｔ］）で表せるので、大気圧が低下して空気密度が低下すれば、空燃比を一定にするために燃料噴射量を減少させるように空燃比をリーン側に補正するなどして、燃料噴射などの空燃比制御を行うために利用される。

図６は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置における、ＥＣＵのケース内の大気圧が一時的に急低下した場合の大気圧計測センサ異常診断を示すタイミングチャートである。図６に示すように、まず大気圧計測センサ計測値の急変を検出して異常仮判定フラグをセットし、制御用大気圧を急変検出前の値に設定する。その後、第１の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ１内に急変時と逆方向の変化が検出されると、第２の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ２が設定される。ここで、図６に示すように、第２の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ２は、第１の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ１のスタート時点からの時間である。従って、第２の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ２は、例えば、第１の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ１のスタート時点から大気圧計測値が仮判定時と逆方向に変化したことを検出した時点までの時間を第２の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ２から差し引いた時間を、大気圧計測センサ異常判定ディレイタイマのその時点におけるカウント値に加えることで設定される。そして第２の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ２内に復帰判定がされると大気圧計測センサ異常仮判定フラグをクリアし、制御用大気圧が急変検出前の値から大気圧計測センサ計測値に戻される。

図７は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置における、大気圧計測値が正常値から略一定値に固定される状態となった場合の大気圧計測センサ異常診断を示すタイミングチャートである。すなわち、図７は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置において、一時的な大気圧の低下ではなく、大気圧計測センサの異常により計測値が正常値から略一定値に固定される状態となった場合の大気圧計測センサ異常診断を示すタイミングチャートである。図７に示すように、まず大気圧計測センサ計測値の急変を検出して大気圧計測センサ異常仮判定フラグをセットし、制御用大気圧を急変検出前の値に設定する。その後、第１の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ１の経過時に、急変時と逆方向の変化が検出されていないため、ここで大気圧計測センサ異常判定フラグがセットされ、制御用大気圧が急変検出前の値から予め設定された固定のフェールセーフ値に設定される。

図８は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置における、大気圧計測値の急低下を検出後、略一定値に固定される状態となった場合の大気圧計測センサ異常診断を示すタイミングチャートである。図８に示すように、まず大気圧計測センサ計測値の急変を検出して大気圧計測センサ異常仮判定フラグをセットし、制御用大気圧を急変検出前の値に設定する。その後、第１の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ１内に急変時と逆方向の変化が検出されると、第２の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ２が設定される。その後、第２の大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間Ｔ２の経過時に、復帰判定されていない為、ここで大気圧計測センサ異常判定フラグがセットされ、制御用大気圧が急変検出前の値から予め設定された固定のフェールセーフ値に設定される。

以上述べたように、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置によれば、大気圧計測センサで計測した大気圧計測値の単位時間あたりの変化量が所定値以上である場合、この時の大気圧計測値の変化量に応じて異常と確定するまでの大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間を設定し、このディレイ時間を経過しても大気圧計測値が所定の値とならない場合に大気圧計測センサが異常であると判定するようにしたので、被水などによりケース内の圧力が一時的に急変した場合でも大気圧計測センサが異常であると誤診断することを防止することができる。

また、大気圧計測値が正常値から略一定値に固定される状態となった場合でも、大気圧計測センサ異常判定ディレイ時間が経過しても大気圧計測値が所定の値とならない場合を異常として判定することができる。なお、この実施の形態１では、前述のディレイ時間の算出を大気圧計測値の変化量から求めたが、ＥＣＵ内に温度センサを搭載するシステムにおいては、その温度センサから計測されるＥＣＵ温度計測値の変化量に基づいてディレイ時間を補正するようにしてもよい。

さらに、前述のディレイ時間中に大気圧計測センサより計測される大気圧値のフェールセーフ値として、大気圧計測センサ異常判定手段により大気圧計測値の単位時間あたりの変化量が所定値以上であると判定される前の最後の値を使用して制御するようにしたことで、被水などによりケース内の大気圧が一時的に急変した場合に異常であるか否か判定されるまでの間、制御用大気圧として使用されるフェールセーフ値を実際の大気圧に近づけることができるので、一時的な大気圧の変化による、エンジンの制御性の低下を防止することができる。

以上述べたこの発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置は、以下に述べる特徴を備えている。
（１）制御パラメータの一部に大気圧を用いて内燃機関を制御する制御回路と、前記大気圧を計測する大気圧計測センサと、前記制御回路のうちの少なくとも一部と前記大気圧計測センサを収納するケースと、前記大気圧計測センサが計測した大気圧計測値に基づいて前記大気圧計測センサの異常を判定する大気圧計測センサ異常判定手段とを備えた内燃機関の制御装置であって、前記大気圧計測センサ異常判定手段は、前記大気圧計測センサで計測した大気圧計測値の単位時間あたりの変化量が所定値以上であるとき、このときの変化量に応じて異常と確定するまでの所定時間を設定し、前記設定した所定時間を経過しても大気圧計測値が所定の値とならない場合に前記大気圧計測センサが異常であると判定することを特徴とする。

（２）制御パラメータの一部に大気圧を用いて内燃機関を制御する制御回路と、前記大気圧を計測する大気圧計測センサと、前記制御回路のうちの少なくとも一部と前記大気圧計測センサを収納するケースと、前記大気圧計測センサが計測した大気圧計測値に基づいて前記大気圧計測センサの異常を判定する大気圧計測センサ異常判定手段とを備えた内燃機関の制御装置であって、前記大気圧計測センサ異常判定手段は、前記大気圧計測センサで計測した大気圧計測値の単位時間あたりの変化量が第１の所定値以上であるとき、前記大気圧計測センサが異常であると仮判定すると共に、このときの変化量に応じて第１の所定時間を設定し、前記第１の所定時間内に、前記大気圧計測センサによる大気圧計測値の変化方向が前記仮判定時とは逆方向であることを検出したとき、第２の所定時間を設定し、前記第２の所定時間を経過したとき、前記大気圧計測センサが異常であるとの仮判定が継続中であって前記大気圧計測値の変化量が第２の所定値以上であり、かつ前記大気圧計測値と前記仮判定前の前記大気圧計測値との偏差の絶対値が第３の所定値以上であるとき、前記大気圧計測センサが異常であると判定することを特徴とする。

（３）前記大気圧計測センサ異常判定手段は、前記仮判定の後の前記大気圧計測センサによる大気圧計測値の変化方向が、前記仮判定以前における前記大気圧計測値の変化方向に対して逆方向であるとき、第２の所定時間の経過後に、前記変化量が前記第２の所定値より小さく、かつ前記仮判定後の前記大気圧計測値と前記仮判定前の前記大気圧計測値との偏差の絶対値が前記第３の所定値より小さいとき、前記仮判定を解除することを特徴とする。

（４）前記大気圧計測センサ異常判定手段が前記大気圧センサの異常を判定したときは、前記内燃機関の制御に用いる制御大気圧として、フェールセーフ値を用いるように制御する制御用大気圧算出手段を備えたことを特徴とする。
この構成により、大気圧計測センサの異常を誤診断した場合には、大気圧計測値に応じて補正を実施している燃料噴射などの空燃比制御に固定のフェールセーフ値を用いることができ、エンジンストールなどの不調に陥ることなく内燃機関の制御を行うことができる。

（５）前記フェールセーフ値は、前記大気圧計測センサ異常判定手段により、大気圧計測値の単位時間当たりの変化量が前記第１の所定値より大きいと判定される前の最後の値であることを特徴とする。
この構成により、被水などによりケース内の圧力が一時的に急変した場合に異常であるか否か判定されるまでの間、制御用大気圧として使用されるフェールセーフ値を実際の大気圧に近づけることができるので、一時的な大気圧の変化による、エンジンの制御性の低下を防止することができる。

（６）前記制御用大気圧算出手段は、前記大気圧計測センサ異常判定手段により前記大気圧計測センサが異常であると仮判定されているときは、前記内燃機関の制御に用いる制御大気圧として、前記仮判定前の大気圧計測値を用いるように制御することを特徴とする。
この構成により、被水などによりケース内の圧力が一時的に急変した場合に異常であるか否か判定されるまでの間、制御用大気圧として使用されるフェールセーフ値を実際の大気圧に近づけることができるので、一時的な大気圧の変化による、エンジンの制御性の低下を防止することができる。

（７）前記制御用大気圧算出手段は、前記大気圧計測センサ異常判定手段により、前記大気圧計測センサが異常であると判定されておらず、かつ前記仮判定もされていないときは、前記内燃機関の制御に用いる制御大気圧として、前記今回の大気圧計測値を用いるように制御することを特徴とする。

１１ＥＣＵ１２回路基板
１３コネクタ１４ケース
１５シール部材１６大気圧計測センサ
１７通気孔３１大気圧計測センサ
３２大気圧計測センサ異常判定手段３３制御用大気圧算出手段
３４フェールセーフ復帰判定手段

Claims

制御パラメータの一部に大気圧を用いて内燃機関を制御する制御回路と、前記大気圧を計測する大気圧計測センサと、前記制御回路のうちの少なくとも一部と前記大気圧計測センサを収納するケースと、前記大気圧計測センサが計測した大気圧計測値に基づいて前記大気圧計測センサの異常を判定する大気圧計測センサ異常判定手段とを備えた内燃機関の制御装置であって、
前記大気圧計測センサ異常判定手段は、
前記大気圧計測センサで計測した大気圧計測値の単位時間あたりの変化量が所定値以上であるとき、このときの変化量に応じて異常と確定するまでの所定時間を設定し、前記設定した所定時間を経過しても大気圧計測値が所定の値とならない場合に前記大気圧計測センサが異常であると判定する、
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
制御パラメータの一部に大気圧を用いて内燃機関を制御する制御回路と、前記大気圧を計測する大気圧計測センサと、前記制御回路のうちの少なくとも一部と前記大気圧計測センサを収納するケースと、前記大気圧計測センサが計測した大気圧計測値に基づいて前記大気圧計測センサの異常を判定する大気圧計測センサ異常判定手段とを備えた内燃機関の制御装置であって、
前記大気圧計測センサ異常判定手段は、
前記大気圧計測センサで計測した大気圧計測値の単位時間あたりの変化量が第１の所定値以上であるとき、前記大気圧計測センサが異常であると仮判定すると共に、このときの変化量に応じて第１の所定時間を設定し、
前記第１の所定時間内に、前記大気圧計測センサによる大気圧計測値の変化方向が前記仮判定時とは逆方向であることを検出したとき、第２の所定時間を設定し、
前記第２の所定時間を経過したとき、前記大気圧計測センサが異常であるとの仮判定が継続中であって前記大気圧計測値の変化量が第２の所定値以上であり、かつ前記大気圧計測値と前記仮判定前の前記大気圧計測値との偏差の絶対値が第３の所定値以上であるとき、前記大気圧計測センサが異常であると判定する、
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
前記大気圧計測センサ異常判定手段は、
前記仮判定の後の前記大気圧計測センサによる大気圧計測値の変化方向が、前記仮判定以前における前記大気圧計測値の変化方向に対して逆方向であるとき、第２の所定時間の経過後に、前記変化量が前記第２の所定値より小さく、かつ前記仮判定後の前記大気圧計測値と前記仮判定前の前記大気圧計測値との偏差の絶対値が前記第３の所定値より小さいとき、前記仮判定を解除する、
ことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
前記大気圧計測センサ異常判定手段が前記大気圧センサの異常を判定したときは、前記内燃機関の制御に用いる制御大気圧として、フェールセーフ値を用いるように制御する制御用大気圧算出手段、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。
前記フェールセーフ値は、前記大気圧計測センサ異常判定手段により、大気圧計測値の単位時間当たりの変化量が前記第１の所定値より大きいと判定される前の最後の値である、
ことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関に制御装置。
前記制御用大気圧算出手段は、
前記大気圧計測センサ異常判定手段により前記大気圧計測センサが異常であると仮判定されているときは、前記内燃機関の制御に用いる制御大気圧として、前記仮判定前の大気圧計測値を用いるように制御する、
ことを特徴とする請求項４または５に記載の内燃機関の制御装置。
前記制御用大気圧算出手段は、
前記大気圧計測センサ異常判定手段により、前記大気圧計測センサが異常であると判定されておらず、かつ前記仮判定もされていないときは、前記内燃機関の制御に用いる制御大気圧として、前記今回の大気圧計測値を用いるように制御する、
ことを特徴とする請求項４乃至６のうちの何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。