JP6334422B2 - Engine control device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの吸気管内の湿度を計測する湿度センサの故障診断に関する。 The present invention relates to failure diagnosis of a humidity sensor that measures humidity in an intake pipe of an engine.
近年、自動車等の車両の燃費や排気の規制が強化されつつあり、そのような規制は今後も益々強くなる傾向にある。特に燃費については、近年のガソリン価格の高騰、地球温暖化への影響、エネルギー資源枯渇問題などにより、極めて関心が高くなっている。 In recent years, regulations on fuel consumption and exhaust of vehicles such as automobiles are being strengthened, and such regulations tend to become stronger and stronger in the future. In particular, fuel consumption has become extremely interested due to the recent rise in gasoline prices, the impact on global warming, and the problem of exhaustion of energy resources.
このような状況下において、車両の燃費向上を目的とした様々な技術開発が世界各国で行なわれており、その開発技術の例として、圧縮比向上、外部ＥＧＲ大量導入、ストイキ燃焼領域拡大などが挙げられる。これらの技術に共通するキーワードとして、点火時期の最適化がある。エンジンの燃焼では、最も燃費が良くなる点火時期（以下、ＭＢＴ点火時期）が存在し、そのＭＢＴ点火時期に少しでも近づけるように制御している。例えば、外部ＥＧＲを燃焼室内に導入すると、燃焼速度が低下するため、点火時期を進角側に補正制御する。近年、燃費向上のため、点火時期への高精度化の要求がより一層高くなっており、吸入空気の湿度に応じて点火時期を補正する方法が検討されている。湿度はＥＧＲガスと同様、燃焼を阻害する要因となるため、湿度が高い場合は点火時期を進角側に補正し、逆に湿度が低い場合は点火時期を遅角側に補正する。このように湿度に応じて点火時期を補正する方法として、例えば下記の特許文献１が挙げられる。 Under such circumstances, various technological developments aimed at improving the fuel efficiency of vehicles are being carried out around the world. Examples of the developed technology include improved compression ratio, mass introduction of external EGR, and expansion of stoichiometric combustion range. Can be mentioned. A keyword common to these technologies is optimization of ignition timing. In the combustion of the engine, there is an ignition timing (hereinafter referred to as MBT ignition timing) at which the fuel efficiency is the best, and control is performed so as to be as close as possible to the MBT ignition timing. For example, when the external EGR is introduced into the combustion chamber, the combustion speed decreases, so that the ignition timing is controlled to be advanced. In recent years, in order to improve fuel efficiency, the demand for higher accuracy in the ignition timing has been further increased, and a method for correcting the ignition timing in accordance with the humidity of the intake air has been studied. Humidity, like EGR gas, is a factor that hinders combustion, so when the humidity is high, the ignition timing is corrected to the advance side, and conversely, when the humidity is low, the ignition timing is corrected to the retard side. As a method for correcting the ignition timing in accordance with the humidity as described above, for example, Patent Document 1 below can be cited.
特許文献１によれば、回転数と負荷とからなる基本点火時期をマップデータとして記憶し、検出された湿度から点火時期の補正量を演算し、回転数、負荷、温度の少なくとも１つに応じて補正量を反映させる反映率を演算し、基本点火時期、補正量、反映率とから最終的な点火時期を決定ことが記載されている。この方法によれば、検出した湿度から点火時期の補正が可能になる。 According to Patent Document 1, the basic ignition timing composed of the rotation speed and the load is stored as map data, the correction amount of the ignition timing is calculated from the detected humidity, and according to at least one of the rotation speed, load, and temperature. It is described that a reflection rate that reflects the correction amount is calculated and the final ignition timing is determined from the basic ignition timing, the correction amount, and the reflection rate. According to this method, the ignition timing can be corrected from the detected humidity.
しかしながら、特許文献１に記載されているような湿度情報に基づいた点火時期の補正制御は、湿度センサが故障し、異常値が出力されると正しい点火時期補正が行えなくなり、ノッキングや失火が発生してエンジン破損やエンストにつながるおそれがある。 However, the ignition timing correction control based on the humidity information described in Patent Document 1 cannot perform correct ignition timing correction when the humidity sensor fails and an abnormal value is output, and knocking or misfire occurs. This may lead to engine damage or engine stall.
上記の課題を解決するため、本発明のエンジン制御装置では、吸気管内の湿度を計測する湿度センサを備えたエンジンのエンジン制御装置において、ワイパー作動時に前記湿度センサが設定値以下の低湿度を検出していた場合、前記湿度センサが故障していると判定する。 In order to solve the above problems, in the engine control device of the present invention, in the engine control device of an engine having a humidity sensor for measuring the humidity in the intake pipe, the humidity sensor detects low humidity below a set value when the wiper is operated. If so, it is determined that the humidity sensor has failed.
本発明によれば、湿度センサの故障診断が可能となるため、正常に機能している湿度センサの測定値に基づいた点火時期補正制御を行うことができ、ノッキングや失火を防止することができる。 According to the present invention, failure diagnosis of the humidity sensor is possible, so that ignition timing correction control based on the measurement value of the functioning humidity sensor can be performed, and knocking and misfire can be prevented. .
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.
本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、本発明に関連するエンジン制御装置が搭載されたエンジンの全体構成を概略的に示した全体構成図である。エンジン１０は、例えば４つの気筒を備えた火花点火式の多気筒エンジンであって、シリンダヘッド１１ａ及びシリンダブロック１１ｂからなるシリンダ１１と、このシリンダ１１の各気筒内に摺動自在に嵌挿されたピストン１６と、を備え、ピストン１６は、コンロッド１４を介してクランク軸（図示せず）に連結されている。また、ピストン１６の上方には、所定形状の天井部を有する燃焼室１７が画成され、各気筒の燃焼室１７には、点火コイル３４から高電圧化された点火信号が供給される点火プラグ３５が臨設されている。 FIG. 1 is an overall configuration diagram schematically showing an overall configuration of an engine equipped with an engine control device related to the present invention. The engine 10 is a spark ignition type multi-cylinder engine having, for example, four cylinders, and is slidably fitted into each cylinder of the cylinder 11 including a cylinder head 11a and a cylinder block 11b. The piston 16 is connected to a crankshaft (not shown) via a connecting rod 14. In addition, a combustion chamber 17 having a ceiling with a predetermined shape is defined above the piston 16, and an ignition plug to which a high-voltage ignition signal is supplied from the ignition coil 34 to the combustion chamber 17 of each cylinder. 35 is erected.
また、燃焼室１７は、エアクリーナ１９、スロットルバルブ２５、コレクター２７、吸気マニホールド２８、吸気ポート２９等を備えた吸気通路２０と連通しており、燃料の燃焼に必要な空気は、この吸気通路２０を通り、当該吸気通路２０の下流端である吸気ポート２９の端部に配在された吸気カム軸２３により開閉駆動される吸気バルブ２１を介して、各気筒の燃焼室１７に吸入されるようになっている。また、吸気通路２０の吸気マニホールド２８には、吸気ポート２９へ向けて燃料を噴射する燃料噴射弁３０が気筒毎に臨設されている。 The combustion chamber 17 communicates with an intake passage 20 including an air cleaner 19, a throttle valve 25, a collector 27, an intake manifold 28, an intake port 29, and the like. And is sucked into the combustion chamber 17 of each cylinder through an intake valve 21 that is driven to open and close by an intake camshaft 23 disposed at an end of an intake port 29 that is a downstream end of the intake passage 20. It has become. A fuel injection valve 30 for injecting fuel toward the intake port 29 is provided for each cylinder in the intake manifold 28 of the intake passage 20.
また、吸気通路２０のエアクリーナ１９の下流には、吸入空気の流量を検出するエアフローセンサ５０が配設されている。このエアフローセンサ５０は、吸入空気量（質量流量）が大きくなるに従って、測定対象となる吸入空気流に配置されたホットワイヤ（発熱抵抗体）に流れる電流値が増加し、吸入空気量が小さくなるに従ってホットワイヤに流れる電流値が減少するようにブリッジ回路が構成されている。そして、エアフローセンサ５０のホットワイヤに流れる発熱抵抗電流値は電圧信号として抽出されて、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）１００へ送信されるようになっている。 An air flow sensor 50 that detects the flow rate of intake air is disposed downstream of the air cleaner 19 in the intake passage 20. In the air flow sensor 50, as the intake air amount (mass flow rate) increases, the value of the current flowing through the hot wire (heating resistor) arranged in the intake air flow to be measured increases, and the intake air amount decreases. Accordingly, the bridge circuit is configured such that the value of the current flowing through the hot wire decreases. The heating resistance current value flowing through the hot wire of the air flow sensor 50 is extracted as a voltage signal and transmitted to the ECU (engine control unit) 100.
吸気通路２０を介して吸入された空気と燃料噴射弁３０から噴射された燃料との混合気は、吸気バルブ２１を介して燃焼室１７へ吸入され、点火コイル３４に接続された点火プラグ３５による火花点火によって燃焼される。そして、燃焼室１７での燃焼後の排気ガスは、排気カム軸２４により開閉駆動される排気バルブ２２を介して燃焼室１７から排気され、排気ポートや排気マニホールド、排気管等（不図示）を備えた排気通路４０を通って外部の大気中へ排出されるようになっている。 A mixture of the air sucked through the intake passage 20 and the fuel injected from the fuel injection valve 30 is sucked into the combustion chamber 17 through the intake valve 21 and is generated by the spark plug 35 connected to the ignition coil 34. It is burned by spark ignition. Exhaust gas after combustion in the combustion chamber 17 is exhausted from the combustion chamber 17 via an exhaust valve 22 that is opened and closed by an exhaust camshaft 24, and passes through an exhaust port, an exhaust manifold, an exhaust pipe, and the like (not shown). The air is discharged into the outside atmosphere through the exhaust passage 40 provided.
排気通路４０には、アルミナやセリアなどの担体に白金やパラジウムなどを塗布した排気ガス浄化用の三元触媒６０が配設されており、この触媒６０の上流側には、触媒前空燃比に対して線形の出力特性を有するリニア空燃比センサ５１が配設され、触媒６０の下流側には、触媒後空燃比がストイキ（理論空燃比）よりもリッチ側かリーン側かを識別するためのスイッチング信号を出力するＯ２センサ５２が配設されている。 The exhaust passage 40 is provided with a three-way catalyst 60 for purifying exhaust gas in which platinum, palladium, or the like is applied to a carrier such as alumina or ceria. The upstream side of the catalyst 60 has a pre-catalyst air-fuel ratio. On the other hand, a linear air-fuel ratio sensor 51 having a linear output characteristic is arranged, and on the downstream side of the catalyst 60, for identifying whether the post-catalyst air-fuel ratio is richer or leaner than the stoichiometric (theoretical air-fuel ratio). An O2 sensor 52 that outputs a switching signal is provided.
また、エンジン１０の各気筒に対して配備された燃料噴射弁３０は、燃料タンク５３と接続されており、燃料タンク５３の内部の燃料は、燃料ポンプ５４や燃圧レギュレータ５５等を備えた燃料供給機構により所定燃圧に調圧されて燃料噴射弁３０に供給されるようになっている。所定燃圧の燃料が供給された燃料噴射弁３０は、ＥＣＵ１００から供給されるエンジン負荷等の運転状態に応じたデューティ（パルス幅：開弁時間に相当する）を有する燃料噴射パルス信号によって開弁駆動され、その開弁時間に応じた量の燃料を吸気ポート２９に向けて噴射するようになっている。 A fuel injection valve 30 provided for each cylinder of the engine 10 is connected to a fuel tank 53, and fuel inside the fuel tank 53 is supplied with a fuel pump 54, a fuel pressure regulator 55, and the like. The pressure is adjusted to a predetermined fuel pressure by the mechanism and supplied to the fuel injection valve 30. The fuel injection valve 30 to which fuel of a predetermined fuel pressure is supplied is opened by a fuel injection pulse signal having a duty (pulse width: corresponding to the valve opening time) corresponding to the operating state such as the engine load supplied from the ECU 100. Then, an amount of fuel corresponding to the valve opening time is injected toward the intake port 29.
なお、ＥＣＵ１００は、エンジン１０の種々の制御、例えば燃料噴射弁３０による燃料噴射制御（空燃比制御）、点火プラグ３５による点火時期制御等を行なうためのマイクロコンピュータを内蔵している。 The ECU 100 incorporates a microcomputer for performing various controls of the engine 10, for example, fuel injection control (air-fuel ratio control) by the fuel injection valve 30, ignition timing control by the spark plug 35, and the like.
吸気通路２０には湿度センサ１５が取付けられており、吸気管内を流れる吸入空気の湿度を計測し、計測した湿度信号をＥＣＵ１００へ送信する。ここで、湿度センサ１５を搭載する位置は、エアフローセンサ５０よりも燃焼室１７側に取り付けてもよく、また、エアフローセンサ５０に湿度を計測する機能を持たせてもよい。本実施例ではエアフローセンサ５０とスロットルバルブ２５の間に湿度センサ１５を搭載した例を記載している。 A humidity sensor 15 is attached to the intake passage 20, measures the humidity of the intake air flowing through the intake pipe, and transmits the measured humidity signal to the ECU 100. Here, the position where the humidity sensor 15 is mounted may be attached to the combustion chamber 17 side of the air flow sensor 50, and the air flow sensor 50 may have a function of measuring humidity. In this embodiment, an example in which the humidity sensor 15 is mounted between the air flow sensor 50 and the throttle valve 25 is described.
図２は、本発明に関連する部品が搭載された車両の前方部分の構成を概略的に示した図である。車両前方には、フロントガラス１０１があり、フロントガラス１０１の下方にはフロントワイパー１０２が設置されている。運転席１０３側にはステアリング１０４が設置してあり、ステアリング１０４の側方には、フロントワイパー１０２、リアワイパー（図示せず）、フロントガラス洗浄液噴射をコントロールするためのワイパースイッチ１０５と、車両の前方、後方の左右に設置されたウインカーを点滅させるためのウインカースイッチ１０６が搭載されている。ワイパースイッチ１０５がＯＮになると、バッテリー（図示せず）の電気がワイパーモーター（図示せず）に流れてワイパーモーターが回転し、その回転を利用してフロントワイパー１０２を左右に動かしている。ワイパースイッチ１０５のＯＮ／ＯＦＦ状態（フロントガラス洗浄液の噴射有無状態を含む）はＥＣＵ１００に送信され、ＥＣＵ１００では常にフロントワイパー１０２の作動状態を知ることができる。 FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of a front portion of a vehicle on which components related to the present invention are mounted. A windshield 101 is provided in front of the vehicle, and a front wiper 102 is installed below the windshield 101. A steering wheel 104 is installed on the driver's seat 103 side. On the side of the steering wheel 104, a front wiper 102, a rear wiper (not shown), a wiper switch 105 for controlling the windshield cleaning liquid injection, A blinker switch 106 for blinking blinkers installed on the left and right of the front and rear is mounted. When the wiper switch 105 is turned on, electricity from a battery (not shown) flows to a wiper motor (not shown), the wiper motor rotates, and the front wiper 102 is moved left and right using the rotation. The ON / OFF state of the wiper switch 105 (including the state of whether or not the front glass cleaning liquid is injected) is transmitted to the ECU 100, and the ECU 100 can always know the operating state of the front wiper 102.
図３は、フロントワイパー作動から湿度センサ１５の故障診断までを示したタイムチャートである。３つのタイムチャートは上から順に、フロントワイパースイッチ１０５のＯＮ/ＯＦＦ状態、湿度センサ１５で計測した湿度の挙動、湿度センサ故障判定値を示している。まず、時間Ｔ＝０からＴ＝Ｔｏｎまではフロントワイパースイッチ１０５がＯＦＦであるため、フロントワイパー１０２は動作していない。そのため、湿度センサ１５の故障診断は実施していない。時間Ｔ＝Ｔｏｎでフロントワイパースイッチ１０５がＯＮになると、雨天のためのワイパー作動なのか、誤操作によるワイパー作動なのかを判定するため、フロントワイパー１０２の作動時間をＥＣＵ１００でカウントし、フロントワイパー１０２の作動時間が、雨天判定時間Ｔｒａ（天候が雨と判定するまでの時間）に達した場合、天候が雨であると判定する。 FIG. 3 is a time chart showing from the front wiper operation to failure diagnosis of the humidity sensor 15. The three time charts show, in order from the top, the ON / OFF state of the front wiper switch 105, the behavior of humidity measured by the humidity sensor 15, and the humidity sensor failure determination value. First, since the front wiper switch 105 is OFF from time T = 0 to T = Ton, the front wiper 102 is not operating. Therefore, failure diagnosis of the humidity sensor 15 is not performed. When the front wiper switch 105 is turned on at time T = Ton, the operation time of the front wiper 102 is counted by the ECU 100 to determine whether it is a wiper operation due to rain or a wiper operation due to an erroneous operation. When the operation time reaches the rainy weather determination time Tra (time until the weather is determined to be rainy), it is determined that the weather is rainy.
ただし、ワイパースイッチ１０５がＯＮとなっている場合であっても、リアワイパーのみが作動している場合は、運転者が気づかないままで走行している可能性も考えられる。そのため、リアワイパーが雨天判定時間Ｔｒａ以上作動していても天候が雨であるとは判定せず、湿度センサ１５の故障診断も実施しない。 However, even when the wiper switch 105 is ON, if only the rear wiper is operating, there is a possibility that the driver is traveling without being noticed. Therefore, even if the rear wiper is operating for the rainy weather determination time Tra or more, it is not determined that the weather is rainy, and the failure diagnosis of the humidity sensor 15 is not performed.
また、ワイパースイッチ１０５がＯＮとなっており、且つ、フロントワイパー１０２が作動している場合であっても、フロントガラス洗浄液の噴射を伴うフロントワイパー作動は天候に関係なく行われるため、フロントワイパー１０２の作動時間はカウントせず、湿度センサ１５の故障診断も実施しない。 Further, even when the wiper switch 105 is ON and the front wiper 102 is operating, the front wiper operation involving the spraying of the windshield cleaning liquid is performed regardless of the weather. Are not counted, and the failure diagnosis of the humidity sensor 15 is not performed.
時間Ｔ＝Ｔｎｇでは、フロントワイパー１０２の作動時間が雨天判定時間Ｔｒａに達しているため、湿度センサ１５の故障診断を実施する。 At time T = Tng, since the operation time of the front wiper 102 has reached the rainy weather determination time Tra, a failure diagnosis of the humidity sensor 15 is performed.
時間Ｔ＝Ｔｎｇでは天候が雨であると判定されているため、湿度センサ１５は高い湿度を計測することが予想されるが、時間Ｔ＝Ｔｎｇのタイミングで湿度センサ１５が示す湿度が低湿度判定閾値αよりも低い場合、湿度センサ１５が正しい湿度を計測できていないため、湿度センサ１５が故障していると診断することができる。 Since it is determined that the weather is rain at time T = Tng, the humidity sensor 15 is expected to measure high humidity, but the humidity indicated by the humidity sensor 15 at the time T = Tng is determined to be low humidity. If it is lower than the threshold value α, the humidity sensor 15 cannot measure the correct humidity, and therefore it can be diagnosed that the humidity sensor 15 is out of order.
図４は、フロントワイパー作動から湿度センサ１５の故障診断までの制御フローを示したフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart showing a control flow from the operation of the front wiper to the failure diagnosis of the humidity sensor 15.
まずＳ４０１ではワイパースイッチ１０５がＯＮであるかを判定する。ワイパースイッチ１０５がＯＮである場合は次のＳ４０２へ移り、ＯＦＦである場合は湿度センサ１５の故障診断は実施しない。 First, in S401, it is determined whether the wiper switch 105 is ON. When the wiper switch 105 is ON, the process proceeds to the next S402, and when it is OFF, the failure diagnosis of the humidity sensor 15 is not performed.
Ｓ４０２では、ワイパースイッチ１０５がＯＮのとき、作動しているワイパーがフロントワイパー１０２なのか、リアワイパー（図示せず）なのかを判定する。リアワイパーの場合、運転者によっては気が付かず、晴天時であってもリアワイパーを作動させたまま走行する場合が考えられるため、湿度センサ１５の故障診断は実施しない。フロントワイパー１０２の場合は次のＳ４０３に移る。 In S402, when the wiper switch 105 is ON, it is determined whether the operated wiper is the front wiper 102 or the rear wiper (not shown). In the case of the rear wiper, the driver may not be aware of it and may travel while the rear wiper is operating even in fine weather. Therefore, failure diagnosis of the humidity sensor 15 is not performed. In the case of the front wiper 102, the process proceeds to the next S403.
Ｓ４０３では、フロントワイパー１０２の作動がフロントガラス洗浄液の噴射によるものであるかを判定する。フロントガラス洗浄液の噴射に伴うフロントワイパー作動の場合、雨によるフロントワイパー１０２作動とは限らず、晴天時でも十分考えられるため、湿度センサ１５の故障診断は実施しない。フロントワイパー１０５の作動がフロントガラス洗浄液の噴射を伴わない場合、次のＳ４０４へ移る。 In S403, it is determined whether the operation of the front wiper 102 is due to the injection of the windshield cleaning liquid. In the case of the front wiper operation accompanying the spraying of the windshield cleaning liquid, it is not limited to the operation of the front wiper 102 due to rain, and can be considered even in fine weather, so the failure diagnosis of the humidity sensor 15 is not performed. When the operation of the front wiper 105 does not involve the injection of the windshield cleaning liquid, the process proceeds to the next S404.
Ｓ４０４では、フロントワイパー１０５の作動が運転者の誤操作によるものなのか、雨天のためなのかを判定するため、フロントワイパー１０５の作動時間をＥＣＵ１００でカウントしてＳ４０５へ移る。運転者の誤操作によるワイパー作動であれば、フロントワイパー１０５の作動時間は短く、逆に、雨天のためのワイパー作動であれば、フロントワイパー１０５の作動時間は長くなる。 In S404, in order to determine whether the operation of the front wiper 105 is due to an erroneous operation by the driver or due to rain, the operation time of the front wiper 105 is counted by the ECU 100, and the process proceeds to S405. If the wiper is operated by a driver's erroneous operation, the operation time of the front wiper 105 is short. Conversely, if the wiper is operated for rainy weather, the operation time of the front wiper 105 is long.
Ｓ４０５では、フロントワイパー１０５の作動時間が雨天判定時間Ｔｒａを越えているかを判定する。フロントワイパー１０５の作動時間が雨天判定時間Ｔｒａを越えている場合、Ｓ４０６へ移り、Ｔｒａを超えていない場合、フロントワイパー１０５の作動時間のカウントを継続するためＳ４０１へ戻る。 In S405, it is determined whether the operating time of the front wiper 105 exceeds the rainy weather determination time Tra. If the operation time of the front wiper 105 exceeds the rainy weather determination time Tra, the process proceeds to S406, and if it does not exceed Tra, the process returns to S401 to continue counting the operation time of the front wiper 105.
Ｓ４０６では、湿度センサ１５の出力値を読み込み、Ｓ４０７へ移る。
Ｓ４０７では、雨天時は湿度センサ１５の出力は高湿度となることが予想されるが、Ｓ４０６で読込んだ湿度センサ１５の出力値が低すぎた場合、正常に湿度センサが機能していないと考えられる。雨天時の湿度センサ１５の出力値の下限閾値として、低湿度判定閾値αを設定し、湿度センサ１５の出力値が低湿度判定閾値αよりも低いかを判定する。湿度センサ１５の出力値が低湿度判定閾値αよりも低い場合、Ｓ４０８へ移る。湿度センサ１５の出力値が低湿度判定閾値αよりも高い場合、湿度センサ１５は正常に機能しているため、故障していないと診断できる。
In S406, the output value of the humidity sensor 15 is read, and the process proceeds to S407.
In S407, the output of the humidity sensor 15 is expected to be high during rainy weather, but if the output value of the humidity sensor 15 read in S406 is too low, the humidity sensor is not functioning normally. Conceivable. A low humidity determination threshold value α is set as the lower limit threshold value of the humidity sensor 15 in the rain, and it is determined whether the output value of the humidity sensor 15 is lower than the low humidity determination threshold value α. When the output value of the humidity sensor 15 is lower than the low humidity determination threshold value α, the process proceeds to S408. When the output value of the humidity sensor 15 is higher than the low humidity determination threshold value α, the humidity sensor 15 is functioning normally, so that it can be diagnosed that there is no failure.
Ｓ４０８では、湿度センサ１５の故障判定処理を行う。Ｓ４０７で、湿度センサ１５の出力値が低湿度判定閾値αよりも低いため、湿度センサ１５が正しい湿度を計測できていないため、湿度センサ１５が故障していると診断することができる。 In S408, a failure determination process for the humidity sensor 15 is performed. In S407, since the output value of the humidity sensor 15 is lower than the low humidity determination threshold value α, the humidity sensor 15 cannot measure the correct humidity, so that it can be diagnosed that the humidity sensor 15 is malfunctioning.
図５は、湿度がステップ的に変化した時の湿度センサ１５の応答を示した図である。実環境の湿度がステップ的に急変した場合の湿度センサ１５の出力は、図５の破線で示したような一次遅れの挙動をとり、一次遅れの時定数はセンサ固有のスペックに依存する。湿度センサ１５の出力をＥＣＵ１００でサンプリングする周期をＴａとすると、時間がＴａだけ経過したときの湿度センサ１５の出力値の変化量が最大となるのは、湿度が０[％]から１００[％]に急変するときの立ち上がりであり、そのときの変化量はＨａ[％]である。即ち、湿度センサ１５の出力値は時間Ｔａあたり、±Ｈａ[％]以内の変化量となる。 FIG. 5 is a diagram showing the response of the humidity sensor 15 when the humidity changes stepwise. The output of the humidity sensor 15 when the humidity in the actual environment changes suddenly in a stepwise manner has a first-order lag behavior as shown by the broken line in FIG. 5, and the time constant of the first-order lag depends on the specifications specific to the sensor. If the period at which the output of the humidity sensor 15 is sampled by the ECU 100 is Ta, the maximum amount of change in the output value of the humidity sensor 15 when the time has elapsed is that the humidity is from 0% to 100%. ], And the amount of change at that time is Ha [%]. That is, the output value of the humidity sensor 15 is a change amount within ± Ha [%] per time Ta.
図６は、湿度急変時に湿度センサ１５の故障診断までを示したタイムチャートである。２つのタイムチャートは上から順に、時間Ｔａあたりの湿度センサ出力値の推移と、湿度センサ故障判定値を示している。時間Ｔ＝Ｔｎ−１のときの湿度センサ出力値がＨｎ−１だった場合、図５に示したように、湿度センサ１５は時間Ｔａあたり最大でも±Ｈａ[％]しか変化しないため、時間Ｔ＝Ｔｎ（＝Ｔｎ−１ ＋ Ｔａ）のときの湿度センサ出力値Ｈｎは、Ｈｎ−１ ± Ｈａ[％]以内とならなければいけないが、時間Ｔ＝Ｔｎのときの湿度センサ出力値が図６に示すようにＨｎ（ ＞Ｈｎ−１ ＋ Ｈａ）だった場合、湿度センサ１５の最大変化量Ｈａを上回る変化を示しているため、湿度センサ１５が故障していると診断することができる。 FIG. 6 is a time chart showing up to failure diagnosis of the humidity sensor 15 when the humidity changes suddenly. The two time charts show, in order from the top, the transition of the humidity sensor output value per time Ta and the humidity sensor failure determination value. When the humidity sensor output value at time T = Tn−1 is Hn−1, as shown in FIG. 5, the humidity sensor 15 changes only ± Ha [%] at the maximum per time Ta. The humidity sensor output value Hn when T = Tn (= Tn−1 + Ta) must be within Hn−1 ± Ha [%], but the humidity sensor output value when time T = Tn is FIG. When Hn (> Hn-1 + Ha) as shown in FIG. 6, since the change exceeds the maximum change amount Ha of the humidity sensor 15, it can be diagnosed that the humidity sensor 15 is out of order.
図７は、湿度急変時に湿度センサ１５の故障診断までの制御フローを示したフローチャートである。
Ｓ７０１では、湿度センサ１５のスペックから求まる時間Ｔａあたりの湿度の最大変化量（±Ｈａ[％]）を読込み、Ｓ７０２へ移る。
Ｓ７０２では、湿度センサ１５の出力値Ｈｎ（時間Ｔ＝Ｔｎ）を読込み、Ｓ７０３へ移る。
Ｓ７０３では、湿度センサ１５の前回値Ｈｎ−１（時間Ｔ＝Ｔｎ−１＝Ｔｎ-Ｔａ）を読込み、Ｓ７０４へ移る。
Ｓ７０４では、湿度センサ１５の今回値Ｈｎと前回値Ｈｎ−１との変化量の絶対値が、湿度センサ１５の変化量の最大値Ｈａを上回っているかを演算する。演算の結果、湿度センサ１５の変化量の最大値Ｈａを上回っていればＳ７０５へ移り、上回っていなければ湿度センサ１５の故障診断は実施しない。
Ｓ７０５では、Ｓ７０４で湿度センサの変化量が最大変化量Ｈａを上回っているため、湿度センサ１５が故障していると診断することができる。
FIG. 7 is a flowchart showing a control flow up to failure diagnosis of the humidity sensor 15 when the humidity changes suddenly.
In S701, the maximum humidity change amount (± Ha [%]) per time Ta obtained from the specifications of the humidity sensor 15 is read, and the process proceeds to S702.
In S702, the output value Hn (time T = Tn) of the humidity sensor 15 is read, and the process proceeds to S703.
In S703, the previous value Hn-1 (time T = Tn-1 = Tn-Ta) of the humidity sensor 15 is read, and the process proceeds to S704.
In S <b> 704, it is calculated whether the absolute value of the change amount between the current value Hn and the previous value Hn−1 of the humidity sensor 15 exceeds the maximum value Ha of the change amount of the humidity sensor 15. As a result of the calculation, if the maximum value Ha of the change amount of the humidity sensor 15 is exceeded, the process proceeds to S705, and if not, the failure diagnosis of the humidity sensor 15 is not performed.
In S705, since the change amount of the humidity sensor exceeds the maximum change amount Ha in S704, it can be diagnosed that the humidity sensor 15 is out of order.
図８は、湿度センサと、車両の別システムで使用している湿度と、の相関から湿度センサの故障診断までの制御フローを示したフローチャートである。
Ｓ８０１では、湿度センサからの出力値Ｈｃ[％]を読み込み、次へ移る。
Ｓ８０２では、車両に搭載されているエアコンシステムの外気湿度計測結果、もしくは車両に搭載されているＩＴシステムからもたらされる湿度情報Ｈｄ[％]を読み込み、次へ移る。
Ｓ８０３では、前記湿度ＨｃとＨｄの湿度偏差δを、δ＝Ｈｃ−Ｈｄとして演算し、次へ移る。
Ｓ８０４では、湿度偏差δの絶対値が湿度偏差異常値Ｈｅｒｒ[％]よりも大きいかを判定し、δ＞Ｈｅｒｒの場合はＳ８０５へ移り、δ≦Ｈｅｒｒの場合は湿度センサは故障していないと判断する。
Ｓ８０５では、δ＞Ｈｅｒｒのため、湿度センサが故障していると診断することができる。
FIG. 8 is a flowchart showing a control flow from the correlation between the humidity sensor and the humidity used in another system of the vehicle to the failure diagnosis of the humidity sensor.
In S801, the output value Hc [%] from the humidity sensor is read, and the process proceeds to the next.
In S802, the outside air humidity measurement result of the air conditioner system mounted on the vehicle or the humidity information Hd [%] obtained from the IT system mounted on the vehicle is read, and the process proceeds to the next.
In S803, the humidity deviation δ between the humidity Hc and Hd is calculated as δ = Hc−Hd, and the process proceeds to the next.
In S804, it is determined whether or not the absolute value of the humidity deviation δ is larger than the humidity deviation abnormal value Herr [%]. If δ> Herr, the process proceeds to S805, and if δ ≦ Herr, the humidity sensor is not broken. to decide.
In S805, since δ> Herr, it can be diagnosed that the humidity sensor has failed.
以上に説明したように、本実施例のエンジン制御装置は、吸気管内（吸気通路２０）の湿度を計測する湿度センサ１５を備えたエンジン１０を制御する。そしてエンジン制御装置はワイパー作動時に湿度センサ１５が設定値以下の低湿度（低湿度判定閾値）を検出していた場合、湿度センサ１５が故障していると判定する。または、湿度センサ１５が検出する湿度が図５に示すような設定時間内に設定値以上の変化があった場合に、湿度センサ１５が故障していると判定するようにしても良い。 As described above, the engine control apparatus according to the present embodiment controls the engine 10 including the humidity sensor 15 that measures the humidity in the intake pipe (intake passage 20). The engine control device determines that the humidity sensor 15 has failed when the humidity sensor 15 detects a low humidity (low humidity determination threshold) equal to or lower than the set value when the wiper is activated. Alternatively, it may be determined that the humidity sensor 15 has failed when the humidity detected by the humidity sensor 15 changes more than a set value within a set time as shown in FIG.
あるいは、湿度センサ１５の計測結果と、車両に搭載されているエアコンシステムの外気湿度計測結果、もしくは車両に搭載されているＩＴシステムからもたらされる湿度情報、との相関により湿度センサ１５の故障診断を行うようにしても良い。また、フロントガラス洗浄液の噴射に伴うワイパー作動時は、湿度センサ１５の故障診断を実施しないことが望ましい。また、ワイパー作動時間が所定時間以上継続している場合に、湿度センサ１５の故障診断を実施することが望ましい。さらに、前記湿度センサ１５の故障診断はリアワイパー作動時には実施せず、フロントワイパー作動時に実施することが望ましい。 Alternatively, the failure diagnosis of the humidity sensor 15 is performed by correlation between the measurement result of the humidity sensor 15 and the outside air humidity measurement result of the air conditioner system mounted on the vehicle or the humidity information provided from the IT system mounted on the vehicle. You may make it do. In addition, it is desirable not to carry out a failure diagnosis of the humidity sensor 15 when the wiper is activated due to the spraying of the windshield cleaning liquid. Further, it is desirable to perform a failure diagnosis of the humidity sensor 15 when the wiper operating time has continued for a predetermined time or more. Further, it is desirable that the failure diagnosis of the humidity sensor 15 is not performed when the rear wiper is operated, but is performed when the front wiper is operated.
制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 The control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.
１０ エンジン
１１ シリンダ
１１ａ シリンダヘッド
１１ｂ シリンダブロック
１４ コンロッド
１５ 湿度センサ
１６ ピストン
１７ 燃焼室
１９ エアクリーナ
２０ 吸気通路
２１ 吸気バルブ
２２ 排気バルブ
２３ 吸気カム軸
２４ 排気カム軸
２５ スロットルバルブ
２７ コレクター
２８ 吸気マニホールド
２９ 吸気ポート
３０ 燃料噴射弁
３４ 点火コイル
３５ 点火プラグ
４０ 排気通路
５０ エアフローセンサ
５１ リニア空燃比センサ
５２ Ｏ2センサ
５３ 燃料タンク
５４ 燃料ポンプ
５５ 燃圧レギュレータ
６０ 三元触媒
１００ ＥＣＵ
１０１ フロントガラス
１０２ フロントワイパー
１０３ 運転席
１０４ ステアリング
１０５ ワイパースイッチ
１０６ ウインカースイッチ
10 Engine 11 Cylinder 11a Cylinder head 11b Cylinder block 14 Connecting rod 15 Humidity sensor 16 Piston 17 Combustion chamber 19 Air cleaner 20 Intake passage 21 Intake valve 22 Exhaust valve 23 Intake camshaft 24 Exhaust camshaft 25 Throttle valve 27 Collector 28 Intake manifold 29 Intake port 30 Fuel injection valve 34 Ignition coil 35 Spark plug 40 Exhaust passage 50 Air flow sensor 51 Linear air-fuel ratio sensor 52 O 2 sensor 53 Fuel tank 54 Fuel pump 55 Fuel pressure regulator 60 Three-way catalyst 100 ECU
101 Windshield 102 Front wiper 103 Driver's seat 104 Steering 105 Wiper switch 106 Turn signal switch
Claims (5)
ワイパー作動時に前記湿度センサが設定値以下の低湿度を検出していた場合、前記湿度センサが故障していると判定することを特徴とする、エンジン制御装置。 In an engine control device of an engine equipped with a humidity sensor that measures the humidity in the intake pipe,
An engine control device characterized by determining that the humidity sensor is out of order when the humidity sensor detects low humidity below a set value when the wiper is activated.
前記湿度センサが検出する湿度が設定時間内に設定値以上の変化があった場合に、湿度センサが故障していると判定することを特徴とする、エンジン制御装置。 In an engine control device of an engine equipped with a humidity sensor that measures the humidity in the intake pipe,
An engine control device that determines that a humidity sensor has failed when the humidity detected by the humidity sensor changes more than a set value within a set time.
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