Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7129091B2 - Responsive Diagnosis Method of Pressure Sensor Used for Engine Control - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7129091B2 - Responsive Diagnosis Method of Pressure Sensor Used for Engine Control - Google Patents

Responsive Diagnosis Method of Pressure Sensor Used for Engine Control Download PDF

Info

Publication number
JP7129091B2
JP7129091B2 JP2019179409A JP2019179409A JP7129091B2 JP 7129091 B2 JP7129091 B2 JP 7129091B2 JP 2019179409 A JP2019179409 A JP 2019179409A JP 2019179409 A JP2019179409 A JP 2019179409A JP 7129091 B2 JP7129091 B2 JP 7129091B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure sensor
responsiveness
value
index value
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019179409A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021055611A5 (en
JP2021055611A (en
Inventor
武相 瀧川
良太 足立
友宜 須藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikki Co Ltd
Original Assignee
Nikki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikki Co Ltd filed Critical Nikki Co Ltd
Priority to JP2019179409A priority Critical patent/JP7129091B2/en
Priority to PCT/JP2020/030272 priority patent/WO2021065204A1/en
Priority to TW109126987A priority patent/TW202124840A/en
Publication of JP2021055611A publication Critical patent/JP2021055611A/en
Publication of JP2021055611A5 publication Critical patent/JP2021055611A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7129091B2 publication Critical patent/JP7129091B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D45/00Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、火花点火式エンジンの吸気系および排気系におけるエンジン制御に用いられる圧力センサの応答性診断方法に関するものである。 The present invention relates to a method of diagnosing the responsiveness of a pressure sensor used for engine control in the intake system and exhaust system of a spark ignition engine.

従来、例えば車両などに搭載される火花点火式のエンジンにおいての燃費や走行性能の向上を図る手段として、運転者によるアクセル操作により機械的にスロットルを開閉動作させる代わりに電子式制御システムを用いてスロットルを電子的に開閉動作させる電子制御スロットル制御装置が普及しており、例えば特開平5-240073号公報、特開2008-38872号公報などに記載されている。 Conventionally, as a means of improving fuel efficiency and driving performance in a spark ignition type engine mounted on a vehicle, for example, an electronic control system is used instead of opening and closing the throttle mechanically by operating the accelerator by the driver. Electronically controlled throttle controllers that electronically open and close a throttle are widely used, and are described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-240073 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-38872.

そして、前記電子制御スロットル制御装置では、エンジン制御を高精度に行うために電子制御ユニット装置(以下「ECU」と言う)によるエンジンの空燃比を制御する目的で、エンジン内に取り入れられる燃料と空気とからなる混合気体の圧力や排気ガスの圧力を測定するために圧力センサが吸気系および排気系に使用されており、殊に、排気系の圧力センサは、排ガスに含まれる、スス、未燃焼燃料、エンジンオイル等の物質によって圧力測定部が塞がれることで圧力を正確に測定できなくなり、故障した場合にはエンジンの制御ができなくなるという問題がある。 In the electronically controlled throttle control device, the fuel and air taken into the engine are controlled for the purpose of controlling the air-fuel ratio of the engine by an electronic control unit device (hereinafter referred to as "ECU") in order to perform engine control with high accuracy. A pressure sensor is used in the intake system and the exhaust system to measure the pressure of the mixed gas and the pressure of the exhaust gas. There is a problem that the pressure measuring part is clogged with substances such as fuel, engine oil, etc., so that the pressure cannot be measured accurately, and in case of failure, the engine cannot be controlled.

そこで、圧力センサの構造を変えたり機械的な部品を付設したりすることなくエンジン制御に用いられる圧力センサの応答性診断をする手段として、エンジンをECUにより診断するものが特開2018-71374号公報などに提示されている。 Therefore, as a means of diagnosing the responsiveness of the pressure sensor used for engine control without changing the structure of the pressure sensor or attaching mechanical parts, the engine is diagnosed by the ECU JP-A-2018-71374. Presented in publications, etc.

これらの公報に提示されたエンジン制御に用いられる圧力センサの応答性診断をする手段は、例えば圧力センサとしてインテークマニホールド圧力センサについて示した図21のように、エンジンのインテークマニホールド2に配置されたインテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕がECU3に接続され、マイクロコンピュータ4に入力されて、インテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕の情報を基にエンジン制御を行っており、同時に前記マイクロコンピュータ4内部にてインテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕の応答性が適切な性能を確保しているかを圧力センサ応答診断回路8にて判断するものであり、ECU3においてスロットルバルブ6を閉状態または開状態の一方から他方を経て再び一方に変化させる閉動作を、所定期間ごとに複数回にわたって実施し、1回の前記開閉動作時のインテークマニホールド吸気圧力センサ〔Pmap〕が検出する圧力の差分を圧力変化量として算出し、複数の前記開閉動作ごとの前記圧力変化量を比較することで、インテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕の応答性診断をするものである。 The means for diagnosing the responsiveness of the pressure sensor used for engine control presented in these publications is, for example, an intake manifold arranged in the intake manifold 2 of the engine as shown in FIG. A manifold pressure sensor [Pmap] is connected to the ECU 3 and input to the microcomputer 4 to control the engine based on information from the intake manifold pressure sensor [Pmap]. The pressure sensor response diagnostic circuit 8 determines whether the responsiveness of the sensor [Pmap] ensures appropriate performance. is performed a plurality of times for each predetermined period, and the difference in pressure detected by the intake manifold intake pressure sensor [Pmap] during one opening and closing operation is calculated as a pressure change amount, and a plurality of the above The responsiveness of the intake manifold pressure sensor [Pmap] is diagnosed by comparing the amount of pressure change for each opening/closing operation.

また、前記図21に示した診断手段におけるインテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕の応答性診断をする他の手段として、図22に示したようにインテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕の空気上流部に配置されているスロットルバルブ6の開度センサ情報信号(TH)を検出してスロットルバルブ6が開き始める時間からインテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕が立ち上がる時間を測定し、この両者の時間差をΔT1として応答時間とし、インテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕応答性が劣化した場合、この時間差がΔT2となるため、この時間差が広がれば、応答性劣化と判定して故障判定する手段も知られている。 As another means for diagnosing the responsiveness of the intake manifold pressure sensor [Pmap] in the diagnostic means shown in FIG. The opening sensor information signal (TH) of the throttle valve 6 is detected, and the rise time of the intake manifold pressure sensor [Pmap] is measured from the time when the throttle valve 6 starts to open. , intake manifold pressure sensor [Pmap] When the responsiveness of the sensor is degraded, the time difference becomes .DELTA.T2. Therefore, if the time difference increases, it is determined that the responsiveness is degraded and a failure is determined.

しかしながら、前記従来のECU3を用いた圧力センサの応答性診断方法は診断開始のトリガーを、加速、もしくは、減速の過渡的な条件としており、車両における一般公道上での実施においては様々な加速条件があるため一様な過渡条件とならない場合もあり、診断結果にばらつきが多く、正しい圧力センサの応答性の判断が難しいという問題があった。 However, the conventional method for diagnosing the responsiveness of a pressure sensor using the ECU 3 triggers the start of diagnosis as a transitional condition of acceleration or deceleration. Therefore, the transient conditions may not be uniform, and the diagnostic results vary widely, making it difficult to determine the correct responsiveness of the pressure sensor.

特開平5-240073号公報JP-A-5-240073 特開2008-38872号公報JP 2008-38872 A 特開2018-71374号公報JP 2018-71374 A

本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、エンジンの吸気系または排気系におけるエンジン制御に用いられる圧力センサが正確に測定できなくなることを事前に防止するための各種圧力センサの応答性診断方法を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides various pressure sensors for preventing the inability to accurately measure pressure sensors used for engine control in the intake system or exhaust system of an engine. An object of the present invention is to provide a responsive diagnostic method.

前記課題を解決するためになされた本発明は、火花点火式のエンジン制御に用いられるエンジンの吸気系または排気系に備えた圧力センサの応答性診断方法であって、前記エンジンの作動時におけるピストンの往復動に伴う吸気または排気によって前記エンジンの吸気系または排気系に生じる圧力脈動振幅である圧力センサ信号情報を計測し、計測した前記圧力センサ信号情報を、エンジン制御装置内部に配置されたアナログフィルタ回路およびデジタルフィルタ回路により、帯域通過フィルタ処理、絶対値化処理を経て、前記圧力センサが検出した高周波数帯の圧力脈動振幅を指標値化した計測指標値と、正常時に計測した前記圧力センサ信号情報を、前記アナログフィルタ回路および前記デジタルフィルタ回路により、帯域通過フィルタ処理、絶対値化処理を経て、前記圧力センサが検出した高周波数帯の圧力脈動振幅を指標値化した正常指標値と、を比較し、前記計測指標値が前記正常指標値である所定の応答性故障診断閾値よりも低いまたは等しい場合には、前記圧力センサの応答性に故障に繋がる劣化があると判断し、前記計測指標値が前記正常指標値である所定の応答性故障診断閾値よりも高い場合には、前記圧力センサの応答性は正常と判断することで、前記エンジンの制御に用いられる圧力センサに生じた応答性の劣化の有無を判断することを特徴とし、このように計測指標値を正常時の前記圧力センサ信号情報から指標値化した正常指標値と比較することで確実に応答性の劣化の有無を判断することができる。 The present invention, which has been made to solve the above problems, is a method for diagnosing the responsiveness of a pressure sensor provided in an intake system or an exhaust system of an engine used for spark ignition type engine control, comprising: The pressure sensor signal information, which is the pressure pulsation amplitude generated in the intake system or the exhaust system of the engine by the intake or exhaust accompanying the reciprocating motion of the engine, is measured, and the measured pressure sensor signal information is sent to an analog The pressure pulsation amplitude in the high frequency band detected by the pressure sensor is converted into an index value by a filter circuit and a digital filter circuit through band-pass filter processing and absolute value processing, and the pressure measured in the normal state is obtained. The sensor signal information is subjected to band-pass filter processing and absolute value processing by the analog filter circuit and the digital filter circuit, and a normal index value obtained by converting the pressure pulsation amplitude in the high frequency band detected by the pressure sensor into an index value. , and if the measurement index value is lower than or equal to a predetermined responsive failure diagnosis threshold value that is the normal index value, it is determined that the responsiveness of the pressure sensor has deteriorated leading to a failure, and the When the measurement index value is higher than the predetermined responsive failure diagnosis threshold value, which is the normal index value, it is determined that the responsiveness of the pressure sensor is normal . It is characterized by judging the presence or absence of deterioration of responsiveness, and by comparing the measurement index value with the normal index value converted from the pressure sensor signal information in the normal state, the deterioration of responsiveness can be reliably detected. The presence or absence can be determined.

また、本発明において、前記圧力センサ信号情報を前記アナログフィルタ回路および前記デジタルフィルタ回路により処理する際に、前記絶対値化処理をした後に、加重平均処理により平滑化し、更に特定のドライビング・サイクルにおいて最大値更新処理により最大値を更新することにより指標値化することで、特定の運転条件だけではなく、様々な運転条件を1つの指標で応答性の劣化の有無を判断することにより計測を少なくすることができる。 Further, in the present invention, when the pressure sensor signal information is processed by the analog filter circuit and the digital filter circuit , after the absolute value processing, it is smoothed by weighted average processing, and furthermore, in a specific driving cycle, By updating the maximum value with the maximum value update process and converting it into an index value, not only a specific operating condition but also various operating conditions can be determined with one index to reduce the measurement. can do.

更に、本発明において、エンジンの回転情報およびアクセル開度情報を基にして、どの運転条件をどれくらいの時間経験したかをカウントし、そのカウントの合計値から予め想定された運転条件を経験したか否かを判断し、判断が真である場合に運転条件経験フラグを「真」とする判定処理を行い、前記計測指標値が前記正常指標値である所定の応答性故障診断閾値よりも低くまたは等しく、且つ、前記運転条件経験フラグが「真」である場合には、前記圧力センサの応答性に故障に繋がる劣化があると判断し、前記計測指標値が前記正常指標値である所定の応答性故障診断閾値よりも高く、且つ、前記運転条件経験フラグが「真」である場合には、前記圧力センサの応答性は正常と判断することで、前記エンジンの制御に用いられる圧力センサに生じた応答性の劣化の有無を判断する。 Furthermore, in the present invention, based on the engine rotation information and the accelerator opening information, which operating conditions are experienced for how long are counted, and from the total value of the counts, whether or not the assumed operating conditions have been experienced. If the determination is true, a determination process is performed to set the operating condition experience flag to "true", and the measurement index value is lower than a predetermined responsive failure diagnosis threshold that is the normal index value, or If it is equal and the operating condition experience flag is "true", it is determined that the responsiveness of the pressure sensor has deteriorated leading to a failure, and a predetermined response in which the measurement index value is the normal index value If the operating condition experience flag is "true", the responsiveness of the pressure sensor is determined to be normal. Determining whether or not there is deterioration in responsiveness.

本発明によれば、圧力センサの構造を複雑化することなく、圧力センサの応答性の異常状態を事前に診断することができ、特に、診断条件として特定の加速・減速条件を必ずしも必要としないばかりか定常運転状態でも圧力センサの応答性が診断できる可能性もあるため、精度が高く、且つ、車両使用状況下で診断実行率の高い圧力センサの応答性能の劣化診断が可能である。 According to the present invention, an abnormal state of response of the pressure sensor can be diagnosed in advance without complicating the structure of the pressure sensor, and in particular, specific acceleration/deceleration conditions are not necessarily required as diagnostic conditions. In addition, since there is a possibility that the responsiveness of the pressure sensor can be diagnosed even in the steady state of operation, it is possible to diagnose deterioration of the responsiveness of the pressure sensor with high accuracy and a high diagnostic execution rate under vehicle usage conditions.

本発明に適用されるエンジンに搭載される圧力センサの一例を示す配置図。1 is a layout diagram showing an example of a pressure sensor mounted on an engine applied to the present invention; FIG. インテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕について本発明を実施した場合の好ましい実施の形態の概略図。1 is a schematic diagram of a preferred embodiment of the present invention for an intake manifold pressure sensor [Pmap]; FIG. 図2に示した実施の形態におけるエンジンが定常運転時(アイドリング運転時)におけるインテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕のピストンの往復動に伴う吸気によって生じる圧力脈動振幅である圧力センサ信号情報である吸気圧力〔kPa〕の時系列データを示す説明図。The intake pressure, which is the pressure pulsation amplitude generated by the intake air accompanying the reciprocating motion of the piston of the intake manifold pressure sensor [Pmap] when the engine in the embodiment shown in FIG. Explanatory drawing which shows the time-series data of [kPa]. 図2に示した実施の形態における圧力脈動の指標値化を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing indexing of pressure pulsation in the embodiment shown in FIG. 2; 本発明に用いられる圧力センサ信号から振幅を抽出する帯域通過フィルタの設計の一例を示す測定図。FIG. 4 is a measurement diagram showing an example of design of a band-pass filter for extracting amplitude from a pressure sensor signal used in the present invention; 本発明における圧力センサの応答性に関する故障診断方法の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a failure diagnosis method regarding the responsiveness of the pressure sensor in the present invention; 正常状態の燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕の本実施の形態における応答性診断の圧力振幅と時系列の測定図。FIG. 4 is a pressure amplitude and time-series measurement diagram of responsiveness diagnosis of the fuel injection pressure sensor [Pinj] in the normal state according to the present embodiment; 時定数(Tc)=0.1sに相当する応答性劣化を与えた状態の燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕の本実施の形態における応答性診断の圧力振幅と時系列の測定図。FIG. 4 is a pressure amplitude and time-series measurement diagram of responsiveness diagnosis in the present embodiment of the fuel injection pressure sensor [Pinj] in a state where responsiveness deterioration corresponding to a time constant (Tc) of 0.1 s is given. 時定数(Tc)=1.0sに相当する応答性劣化を与えた状態の燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕の本実施の形態における応答性診断の圧力振幅と時系列の測定図。FIG. 10 is a pressure amplitude and time-series measurement diagram of responsiveness diagnosis in the present embodiment of the fuel injection pressure sensor [Pinj] in a state where responsiveness deterioration corresponding to a time constant (Tc) of 1.0 s is given; 前記図7に示した特性を示す燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕における本発明の実施の形態における正常時の応答性診断の実行結果を示す測定図。FIG. 8 is a measurement diagram showing the execution result of responsiveness diagnosis at normal time in the embodiment of the present invention in the fuel injection pressure sensor [Pinj] showing the characteristics shown in FIG. 7; 前記図7に示した特性を示す燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕における本発明の実施の形態における時定数(Tc)=0.1sに相当する応答性劣化を与えた場合の応答性診断の実行結果を示す測定図。Execution result of responsiveness diagnosis when responsiveness deterioration equivalent to time constant (Tc)=0.1 s in the embodiment of the present invention is applied to the fuel injection pressure sensor [Pinj] exhibiting the characteristics shown in FIG. Measurement diagram showing 前記図7に示した特性を示す燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕における本発明の実施の形態における時定数(Tc)=1.0sに相当する応答性劣化を与えた場合の応答性診断の実行結果を示す測定図。Execution result of responsiveness diagnosis when responsiveness deterioration equivalent to time constant (Tc)=1.0 s in the embodiment of the present invention is applied to the fuel injection pressure sensor [Pinj] exhibiting the characteristics shown in FIG. Measurement diagram showing 正常状態のインテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕の本実施の形態における応答性診断の圧力振幅と時系列の測定図。FIG. 4 is a pressure amplitude and time-series measurement diagram of responsiveness diagnosis in the present embodiment of the intake manifold pressure sensor [Pmap] in a normal state. 前記図13に示した特性を示すインテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕における本発明の実施の形態における正常時の応答性診断の実行結果を示す測定図。FIG. 14 is a measurement diagram showing the execution result of a responsiveness diagnosis in a normal state in the embodiment of the present invention for the intake manifold pressure sensor [Pmap] exhibiting the characteristics shown in FIG. 13; 前記図13に示した特性を示すインテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕における本発明の実施の形態における時定数(Tc)=0.1sに相当する応答性劣化を与えた場合の応答性診断の実行結果を示す測定図。Execution result of responsiveness diagnosis when responsiveness deterioration equivalent to time constant (Tc)=0.1 s in the embodiment of the present invention is applied to the intake manifold pressure sensor [Pmap] exhibiting the characteristics shown in FIG. Measurement diagram showing 前記図13に示した特性を示すインテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕における本発明の実施の形態における時定数(Tc)=1.0sに相当する応答性劣化を与えた場合の応答性診断の実行結果を示す測定図。Execution result of responsiveness diagnosis when responsiveness deterioration corresponding to time constant (Tc)=1.0 s in the embodiment of the present invention is applied to the intake manifold pressure sensor [Pmap] exhibiting the characteristics shown in FIG. Measurement diagram showing 正常状態のEGRバルブ上流ガス圧力センサ〔Pegr〕の本実施の形態における応答性診断の圧力振幅と時系列の測定図。FIG. 4 is a pressure amplitude and time-series measurement diagram of response diagnosis in the present embodiment of the EGR valve upstream gas pressure sensor [Pegr] in a normal state. 前記図17に示した特性を示すEGRバルブ上流ガス圧力センサ〔Pegr〕における本発明の実施の形態における正常時の応答性診断の実行結果を示す測定図。FIG. 18 is a measurement diagram showing the execution result of responsiveness diagnosis in the normal state in the embodiment of the present invention in the EGR valve upstream gas pressure sensor [Pegr] showing the characteristics shown in FIG. 17; 前記図17に示した特性を示すEGRバルブ上流ガス圧力センサ〔Pegr〕における本発明の実施の形態における時定数(Tc)=0.1sに相当する応答性劣化を与えた場合の応答性診断の実行結果を示す測定図。The responsiveness diagnosis when the responsiveness deterioration corresponding to the time constant (Tc) = 0.1 s in the embodiment of the present invention in the EGR valve upstream gas pressure sensor [Pegr] exhibiting the characteristics shown in Fig. 17 is applied. Measurement diagram showing the execution result. 前記図17に示した特性を示すEGRバルブ上流ガス圧力センサ〔Pegr〕における本発明の実施の形態における時定数(Tc)=1.0sに相当する応答性劣化を与えた場合の応答性診断の実行結果を示す測定図。Response diagnosis in the case where the EGR valve upstream gas pressure sensor [Pegr] exhibiting the characteristics shown in FIG. Measurement diagram showing the execution result. 従来のインテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕の応答性劣化診断装置についての概略図。FIG. 2 is a schematic diagram of a conventional responsive deterioration diagnostic device for an intake manifold pressure sensor [Pmap]; 図21に示した圧力センサの応答性劣化診断装置による診断方法の一例を示す説明図。FIG. 22 is an explanatory diagram showing an example of a diagnostic method by the pressure sensor response deterioration diagnostic device shown in FIG. 21;

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated, referring drawings.

尚、本発明は、図1に示した、例えば燃費改善等の目的で、燃料と混合する気体として排気ガスを用いる排ガス循環(Exhaust Gas Recirculation,以下「EGR」と言う)装置を備えたエンジンのように、排気系の圧力センサであるターボ出口排気圧力センサ〔Ptcout〕、EGRバルブ上流圧力センサ〔Pegr〕などだけでなく、吸気系の圧力センサであるインテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕、ターボ上流空気圧力センサ〔Pair〕、スロットル上流圧力センサ〔Pth〕や燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕などエンジン制御に用いられる各所に使用される圧力センサについても同様に実施することができるものである。 In addition, the present invention is applied to an engine equipped with an Exhaust Gas Recirculation (hereinafter referred to as "EGR") device that uses exhaust gas as a gas to be mixed with fuel for the purpose of improving fuel consumption, for example, as shown in FIG. In addition to the exhaust system pressure sensor, such as the turbo outlet exhaust pressure sensor [Ptcout], the EGR valve upstream pressure sensor [Pegr], etc., the intake manifold pressure sensor [Pmap], which is the intake system pressure sensor, and the turbo upstream air The pressure sensor [Pair], the throttle upstream pressure sensor [Pth], the fuel injection pressure sensor [Pinj], and other pressure sensors used in engine control can also be implemented in the same manner.

図2は、前記各圧力センサの内で、エンジン1のインテークマニホールド2に設置されたインテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕について本発明を実施した場合の好ましい実施の形態を示すものであり、インテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕の情報はワイヤーハーネスを介してECU3に入力される。 FIG. 2 shows a preferred embodiment when the present invention is carried out with respect to the intake manifold pressure sensor [Pmap] installed in the intake manifold 2 of the engine 1 among the above pressure sensors. Information from the sensor [Pmap] is input to the ECU 3 via a wire harness.

ここで、一般的にECU3にはエンジン制御で不要となるノイズ成分を除去するための電子部品で構成されたアナログフィルタ回路9とソフトウエアで構成されたデジタルフィルタ処理回路11が配備されているが、今回の技術に用いるフィルタ部は従来仕様と比較して、エンジン脈動成分を検出するために高周波数帯が観測可能なアナログフィルタ回路10とデジタルフィルタ回路13とからなるフィルタ装置を備えており、この情報を元に応答性劣化の故障診断を行うが、デジタルフィルタ回路12を並列に設け診断応答処理とは別のフィルタ処理を実施した情報を元にエンジン制御処理回路5により実施することにより、センサ入力回路を変更しても従来と変わらないエンジン制御が可能となる。 In general, the ECU 3 is provided with an analog filter circuit 9 made up of electronic parts and a digital filter processing circuit 11 made up of software for removing noise components that are unnecessary for engine control. , The filter unit used in this technology is equipped with a filter device consisting of an analog filter circuit 10 and a digital filter circuit 13 that can observe high frequency bands in order to detect engine pulsation components, compared with the conventional specification. Based on this information, a failure diagnosis of responsiveness deterioration is performed. Even if the sensor input circuit is changed, the same engine control as before can be achieved.

次に、本実施の形態の圧力センサの応答性診断の原理についてインテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕を例にして説明する。 Next, the principle of responsiveness diagnosis of the pressure sensor according to the present embodiment will be described using the intake manifold pressure sensor [Pmap] as an example.

図3はエンジンが定常運転時(アイドリング運転時)におけるインテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕のピストンの往復動に伴う吸気によって生じる圧力脈動振幅からなる圧力センサ信号情報である吸気圧力〔kPa〕の時系列データを示すものである。 Fig. 3 shows the time series of the intake pressure [kPa], which is the pressure sensor signal information consisting of the pressure pulsation amplitude caused by the intake air accompanying the reciprocating motion of the piston of the intake manifold pressure sensor [Pmap] when the engine is in steady operation (during idling). data.

ここで、エンジンは往復動機関であるため、間欠的な吸気・排気作用により脈動が少なからず発生するため、図3に示すように定常値よりも高いか若しくは低い圧力である圧力脈動として必ず観測でき、この圧力脈動は高周波数であるため、圧力センサの応答性が劣化するとこの振幅が見かけ上に減少するように観測される。本発明はこの点に着目したものであり、前記圧力脈動を観測して指標値化し、これを正常時と比較することで圧力センサの応答性劣化を判別可能するものである。 Here, since the engine is a reciprocating engine, not a little pulsation occurs due to intermittent intake/exhaust action. Therefore, as shown in FIG. Since this pressure pulsation has a high frequency, it is observed that this amplitude apparently decreases when the responsiveness of the pressure sensor deteriorates. The present invention focuses on this point, and observes the pressure pulsation, converts it into an index value, and compares it with the normal time, thereby making it possible to determine deterioration of the responsiveness of the pressure sensor.

次に、本実施の形態における圧力脈動の指標値化について図4を用いて説明する。 Next, indexing of pressure pulsation in the present embodiment will be described with reference to FIG.

図4に示すように、本実施の形態における診断対象となる各圧力センサ信号が、帯域通過フィルタ、絶対値処理を経て、圧力センサ振幅値(RES_AMP)となる過程を経るが、前記圧力センサ振幅値(RES_AMP)には定常で発生する圧力脈動などに加えて、加減速時の過渡変化なども含まれた高周波数成分として重畳されてしまうため、加重平均処理によって適切な平滑化処理を行い、応答を数値として抽出し、これを特定のドライビング・サイクル(例えば、エンジン始動から次のエンジン始動までの運転中の全区間)において、最大値更新処理により最大値を更新することにより、比較的簡単な方法で当該圧力センサの最大応答を指標値として数値化することで圧力センサ応答性劣化指標(RES_IDX)を求めることができる。 As shown in FIG. 4, each pressure sensor signal to be diagnosed in this embodiment passes through a band-pass filter, absolute value processing, and becomes a pressure sensor amplitude value (RES_AMP). The value (RES_AMP) is superimposed as a high frequency component that includes transient changes during acceleration and deceleration in addition to pressure pulsations that occur in a steady state. It is relatively simple to extract the response as a numerical value and update the maximum value in a specific driving cycle (for example, the entire section during driving from engine start to next engine start) by a maximum value update process. A pressure sensor responsiveness deterioration index (RES_IDX) can be obtained by quantifying the maximum response of the pressure sensor as an index value in a similar manner.

ここで、各圧力センサ信号から振幅を抽出する帯域通過フィルタの設計が重要になるが、図5にその一例を示す。低域は1Hz以下をカットし、高域は10Hz以上をカットすることで、応答性診断に不要なDC成分と、電気的なノイズ成分を除去することで、検出精度を向上させることを特徴としている。尚、これらの帯域通過フィルタは、一般的な有限インパルス応答(FIR)フィルタや、無限インパルス応答フィルタ(IIR)フィルタの技術を利用することで、比較的少ないリソースでマイクロコンピュータに実装が可能であるのは説明するまでもない。 Here, it is important to design a band-pass filter that extracts the amplitude from each pressure sensor signal, an example of which is shown in FIG. By cutting 1Hz or less in the low frequency range and cutting 10Hz or more in the high frequency range, the DC component and electrical noise component unnecessary for responsiveness diagnosis are removed, thereby improving the detection accuracy. there is These band-pass filters can be implemented in a microcomputer with relatively few resources by using general finite impulse response (FIR) filter or infinite impulse response filter (IIR) filter technology. needless to say.

ここで求められた指標値は圧力センサの応答性が高いほど、高い指標値を示すが、前述のように、圧力センサに発生する圧力脈動によって指標値が変化するため、運転条件によって指標値が影響を受けることになる。 The higher the responsiveness of the pressure sensor, the higher the index value obtained here. will be affected.

そこで、例えば図6に示すように、エンジンの回転情報〔Ne〕とアクセル開度情報〔APS〕から、どの運転条件を、どれぐらいの時間経験したかをカウントし、そのカウントの合計値から、予め想定された運転条件を経験したと判断することができる。 Therefore, for example, as shown in FIG. 6, from the engine rotation information [Ne] and the accelerator opening information [APS], the operating conditions experienced for how long are counted, and from the total value of the counts, It can be determined that the previously assumed operating conditions have been experienced.

更に詳細に説明すると、経験したことを示すフラグ情報を算出する判定処理を実施し、このフラグ情報が「真」(True)であるとき、前述した圧力センサ応答性劣化指標(RES_IDX)を求めることができ、圧力センサの応答性劣化指標(RES_IDX)による判定を行うことで正しい応答性の判断が可能となる。 More specifically, determination processing is performed to calculate flag information indicating the experience, and when this flag information is "true" (True), the aforementioned pressure sensor responsive deterioration index (RES_IDX) is obtained. , and correct responsiveness can be determined by making a determination based on the responsiveness deterioration index (RES_IDX) of the pressure sensor.

そして、前記圧力センサの応答性が正常ならば、圧力センサ応答性劣化指標(RES_IDX)は高い値を示し、応答性が劣化していれば、圧力センサ応答性劣化指標(RES_IDX)は低い値を示す。 If the responsiveness of the pressure sensor is normal, the pressure sensor responsiveness deterioration index (RES_IDX) indicates a high value, and if the responsiveness has deteriorated, the pressure sensor responsiveness deterioration index (RES_IDX) indicates a low value. show.

従って、前記圧力センサ応答性劣化指標(RES_IDX)の値が応答性故障診断閾値よりも低く、且つ、運転条件経験フラグが「真」(True)として論理積が判定した場合には圧力センサ応答性に故障に繋がる劣化があると判断し、前記圧力センサ応答性劣化指標(RES_IDX)の値が応答性故障診断閾値よりも高く、且つ、運転条件経験フラグが「真」(True)であると論理積が判定した場合には、センサ応答性は正常と判断することで、圧力センサの応答性に関する故障診断が実施される Therefore, when the value of the pressure sensor responsive deterioration index (RES_IDX) is lower than the responsive failure diagnosis threshold and the operating condition experience flag is "true" (True), the pressure sensor responsiveness is determined by the AND. , the value of the pressure sensor responsive deterioration index (RES_IDX) is higher than the responsive failure diagnosis threshold, and the operating condition experience flag is "true" (True). When the product is determined, the sensor responsiveness is determined to be normal, and a failure diagnosis regarding the responsiveness of the pressure sensor is performed .

次に、本実施の形態の作用について例えば燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕の場合について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described for the case of the fuel injection pressure sensor [Pinj], for example.

図7は燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕の応答性が正常な状態においてエンジン台上でWorld-wide Hamonized Transient Cycle試験モード(以下「WHTC試験モード」と言う)で運転したときのデータを示すもので、上段のグラフは燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕からの圧力脈動〔kPa〕の時系列〔s(秒)〕についてのデータを示しており、エンジン停止状態から始動して、WHTC試験モードで定められた各々の定常および過渡的な運転を実施している。 FIG. 7 shows data obtained when the fuel injection pressure sensor [Pinj] has a normal responsiveness and the engine is operated in the World-wide Harmonized Transient Cycle test mode (hereinafter referred to as "WHTC test mode") on the engine bench. , The upper graph shows data on the time series [s (seconds)] of the pressure pulsation [kPa] from the fuel injection pressure sensor [Pinj]. Both steady-state and transient operations are carried out.

前記図7における上段のグラフにおいて着目するところは、経過時間300(s)前後のアイドル運転状態において燃料噴射バルブ作動により比較的大きな圧力脈動が発生し、燃料噴射圧力センサ値がこれに呼応して大きく振動する様子が観測できる点である。 In the upper graph of FIG. 7, it should be noted that relatively large pressure pulsation occurs due to the operation of the fuel injection valve in the idling state with an elapsed time of about 300 (s), and the fuel injection pressure sensor value responds to this. This is the point at which the state of large vibration can be observed.

図7における下段に示したグラフは、前記上段のグラフにおいて着目されるアイドル運転状態において燃料噴射バルブ作動により観測される振動成分である燃料噴射圧力センサ信号に短時間高速フーリエ変換を施したものを、横軸を時間軸とし、縦軸を周波数帯として表したものである。 The graph shown in the lower part of FIG. 7 is obtained by performing a short-time fast Fourier transform on the fuel injection pressure sensor signal, which is an oscillating component observed by the operation of the fuel injection valve in the idling state noted in the upper part of the graph. , the horizontal axis is the time axis, and the vertical axis is the frequency band.

尚、図7における中段のグラフは前記下段のグラフにおける周波数帯の振幅を濃淡によって表したものであり、薄い色ほど大きな振動が存在していることを示している。 The middle graph in FIG. 7 represents the amplitude of the frequency band in the lower graph by shading, and the lighter the color, the larger the vibration.

そして、前記図7の下段のグラフからの解析結果によると、前記アイドル運転においては、10Hz付近に燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕の圧力振幅が表れていることが解り、これに加えて、試験モード運転の後半の定常運転にも燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕の圧力振幅に大きな振動成分が観測されるが、これは30Hz程度の高調波が主成分となっていることが解る。 According to the analysis result from the lower graph of FIG. 7, it is found that the pressure amplitude of the fuel injection pressure sensor [Pinj] appears around 10 Hz in the idle operation. A large vibration component is also observed in the pressure amplitude of the fuel injection pressure sensor [Pinj] during the latter half of the operation, and it can be seen that this is mainly composed of harmonics of about 30 Hz.

図8および図9は前記図7に示した特性を示す燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕の燃料噴射圧力センサ信号において意図的に燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕の応答性の劣化を与えた結果を示すものであり、図8は時定数(Tc)=0.1sに相当する応答性劣化を与えた場合を示すもの、図9は更に燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕の応答性の劣化を与えた時定数(Tc)=1.0sに相当する応答性劣化を与えた場合を示すものである。 8 and 9 show the result of intentionally deteriorating the responsiveness of the fuel injection pressure sensor [Pinj] in the fuel injection pressure sensor signal of the fuel injection pressure sensor [Pinj] showing the characteristics shown in FIG. FIG. 8 shows the case where response deterioration corresponding to a time constant (Tc) of 0.1 s is given, and FIG. 9 shows the case where the response deterioration of the fuel injection pressure sensor [Pinj] is further given. It shows the case where response degradation corresponding to a constant (Tc) of 1.0 s is given.

図8に示した周波数分布図によると、前記図7に示した正常時に表れていたアイドル条件での燃料噴射圧力センサ信号が減少することが観測される。これは燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕の応答性が劣化したことにより、高周波数成分が捉えられなくなった結果であり、図9に示した燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕の応答性を更に劣化させた周波数分布図の場合には、アイドル条件での燃料噴射圧力センサ信号が更に減少することが観測される。 According to the frequency distribution diagram shown in FIG. 8, it is observed that the fuel injection pressure sensor signal under the normal idling condition shown in FIG. 7 decreases. This is the result of the deterioration of the responsiveness of the fuel injection pressure sensor [Pinj], which made it impossible to capture high frequency components, further deteriorating the responsiveness of the fuel injection pressure sensor [Pinj] shown in FIG. In the case of the frequency map, a further decrease in the fuel injection pressure sensor signal at idle conditions is observed.

これらのことから、アイドル条件以外の運転条件においても全体的に燃料噴射圧力センサの応答性が劣化すると高周波数成分が減少していることが解る。 From these facts, it can be seen that even under operating conditions other than the idling condition, the high frequency components decrease as the responsiveness of the fuel injection pressure sensor deteriorates overall.

図10乃至図12は、前記図7に示した特性を示す燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕における本発明の実施の形態における応答性診断の実行結果を示すものであり、図10は正常状態の診断実行結果を、図11は時定数(Tc)=0.1sに相当する応答性劣化を与えた場合の診断実行結果を、図12は時定数(Tc)=1.0sに相当する応答性劣化を与えた場合の診断実行結果を、それぞれ示すものである。 FIGS. 10 to 12 show the execution results of responsiveness diagnosis in the embodiment of the present invention for the fuel injection pressure sensor [Pinj] exhibiting the characteristics shown in FIG. 7. FIG. FIG. 11 shows the execution result of the diagnosis when the response deterioration corresponding to the time constant (Tc)=0.1 s is given, and FIG. 12 shows the response deterioration corresponding to the time constant (Tc)=1.0 s. are shown respectively.

そして、正常状態の診断実行結果を示す図10によると、アイドル運転時における燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕からの圧力脈動〔kPa〕に呼応して、診断プログラムで計算された圧力センサの振幅値(RES_AMP)が0以上の定常値を示すことが観察され、このことからアイドル運転時において圧力振動が定常的に検出されていることが解る。 Then, according to FIG. 10 showing the diagnostic execution result in the normal state, the pressure sensor amplitude value ( RES_AMP) shows a steady value of 0 or more, and from this, it can be seen that the pressure oscillation is steadily detected during idling.

また、図11に示したように、時定数(Tc)=0.1sに相当する応答性劣化を与えた場合には燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕からの圧力脈動〔kPa〕に呼応して、診断プログラムで計算された圧力センサの振幅値(RES_AMP)は少なくなり、ほぼ0になっていることが解る。このようにアイドル運転時における燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕からの圧力脈動〔kPa〕に呼応して、診断プログラムで計算された圧力センサの振幅値(RES_AMP)を比較することで、時定数(Tc)=0.1sに相当する応答性劣化を判別することが可能になることが解る。 Further, as shown in FIG. 11, when the responsiveness deterioration corresponding to the time constant (Tc)=0.1 s is given, in response to the pressure pulsation [kPa] from the fuel injection pressure sensor [Pinj], It can be seen that the amplitude value (RES_AMP) of the pressure sensor calculated by the diagnostic program decreases and becomes almost zero. In this way, the time constant (Tc )=0.1 s.

更に、図12に示したように、時定数(Tc)=1.0sに相当する応答性劣化を与えた場合には燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕からの圧力脈動〔kPa〕に呼応して、診断プログラムで計算された圧力センサの振幅値(RES_AMP)も0付近を示すため、これだけでは前記図11に示した時定数(Tc)=0.1sに相当する場合と区別ができない。 Furthermore, as shown in FIG. 12, when the responsiveness deterioration corresponding to the time constant (Tc)=1.0 s is given, in response to the pressure pulsation [kPa] from the fuel injection pressure sensor [Pinj], Since the amplitude value (RES_AMP) of the pressure sensor calculated by the diagnostic program is also near 0, this alone cannot be distinguished from the case corresponding to the time constant (Tc)=0.1 s shown in FIG.

しかしながら、アイドルの定常運転だけではなく、加速時における燃料噴射圧力の立ち上がりも遅れるため、前記圧力センサの振幅値(RES_AMP)のピークも低くなる傾向にあり、これによって前記圧力センサ応答性劣化指標(RES_IDX)の値が低下傾向を示すことが解る。 However, not only the steady operation at idle but also the rise of the fuel injection pressure during acceleration is delayed, so the peak of the amplitude value (RES_AMP) of the pressure sensor tends to be low. RES_IDX) shows a downward trend.

そこで、前記圧力センサ応答性劣化指標(RES_IDX)の情報を利用することで時定数(Tc)=0.1s以上の応答性劣化も検出することが可能となり、この圧力センサ応答性劣化指標(RES_IDX)は圧力センサの持つ最大応答を数値化するため、診断が起動したエンジン始動直後は小さい値を示すが、様々な圧力振動や過渡条件を経験すると、徐々に大きな値へと変化する。 Therefore, by using the information of the pressure sensor responsiveness deterioration index (RES_IDX), it becomes possible to detect responsiveness deterioration with a time constant (Tc) of 0.1 s or more. ) quantifies the maximum response of the pressure sensor, so it shows a small value immediately after the engine starts when the diagnosis is activated, but it gradually changes to a large value when various pressure oscillations and transient conditions are experienced.

このように、今回のWHTC試験モード運転では経過時間が約600sでほぼ一定値に飽和する傾向にある。これについては前述した診断プログラムのうち、運転領域経験判定処理のフラグ情報を活用することで、様々な運転条件を経験したことが解るため、これによって判断が可能となる。 Thus, in the current WHTC test mode operation, there is a tendency to saturate at a substantially constant value at an elapsed time of about 600 seconds. Regarding this, by utilizing the flag information of the operating range experience determination process in the diagnostic program described above, it is possible to determine that the vehicle has experienced various operating conditions.

図13乃至図16は、圧力センサとしてインテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕を採用した場合の本発明における実施の形態の作用について説明する。 13 to 16 illustrate the operation of the embodiment of the present invention when the intake manifold pressure sensor [Pmap] is employed as the pressure sensor.

図13は、インテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕が正常な状態でのエンジン台上WHTC試験モードで運転したときの本発明の実施の形態であるデータを示すものであり、上段のグラフはインテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕からの圧力脈動〔kPa〕の時系列〔s(秒)〕についてのデータを示しており、エンジン停止状態から始動して、WHTC試験モードで定められた各々の定常および過渡的な運転を実施している。 FIG. 13 shows data of an embodiment of the present invention when the intake manifold pressure sensor [Pmap] is normal and the engine bench WHTC test mode is operated. Data are shown for the time series [s (seconds)] of the pressure pulsation [kPa] from the sensor [Pmap], starting from an engine off condition, each steady and transient as defined in the WHTC test mode. are doing the driving.

図13の経過時間300s前後のアイドル運転状態に着目すると、圧力脈動により300Hz程度の高調波が観測できるが、振幅が小さく、劣化判定はできない。また、モード後半の高回転・高負荷の定常運転領域も同様に圧力振幅による高調波成分は観測できるが、振幅が小さく、この情報だけでは劣化の判定はできない。 Focusing on the idling state after an elapsed time of 300 seconds in FIG. 13, harmonics of about 300 Hz can be observed due to pressure pulsation, but the amplitude is small and deterioration cannot be determined. Also, in the latter half of the mode, in which the high-speed, high-load steady-state operation region can be observed, the harmonic component due to the pressure amplitude can be observed, but the amplitude is small, and the deterioration cannot be determined based on this information alone.

次に、本発明において、圧力センサとして、インテークマニホールド圧力センサ〔Pint〕を用いた場合の本発明の実施の形態の観測結果を図14乃至図16に示す。図14は正常状態の診断実行結果を、図15は時定数(Tc)=0.1sに相当する応答性劣化を与えた場合の診断実行結果を、図16は時定数(Tc)=1.0sに相当する応答性劣化を与えた場合の診断実行結果を、それぞれ示すものである。 Next, FIGS. 14 to 16 show observation results of the embodiment of the present invention when the intake manifold pressure sensor [Pint] is used as the pressure sensor in the present invention. FIG. 14 shows the results of diagnostic execution in a normal state, FIG. 15 shows the results of diagnostic execution when response deterioration corresponding to time constant (Tc)=0.1 s is given, and FIG. 16 shows time constant (Tc)=1. These figures show the results of diagnostic execution when a responsiveness deterioration equivalent to 0 s is given.

正常なインテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕での応答性能診断の実行結果である図14によると、圧力センサの振幅値(RES_AMP)はアイドル状態で0付近を示しており、後半の高回転・高負荷の定常運転領域においても同様に小さいことから、圧力センサの振幅値(RES_AMP)の情報を利用した応答性劣化判定できないことが解る。ここで、診断プログラムで計算される圧力センサ応答性劣化指標(RES_IDX)の情報に着目すると、インテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕の圧力センサ応答性劣化指標(RES_IDX)は試験モード終了時点で80付近まで上昇していることが解る。
According to FIG. 14, which shows the results of the response performance diagnosis for a normal intake manifold pressure sensor [Pmap], the amplitude value (RES_AMP) of the pressure sensor is near 0 in the idle state, and the pressure sensor amplitude value (RES_AMP) is in the vicinity of 0 in the idle state. is also small in the steady operation region, it can be seen that it is not possible to determine responsiveness deterioration using information on the amplitude value (RES_AMP) of the pressure sensor . Focusing on the information of the pressure sensor response deterioration index (RES_IDX) calculated by the diagnostic program, the pressure sensor response deterioration index (RES_IDX) of the intake manifold pressure sensor [Pmap] reaches around 80 at the end of the test mode. I understand that it is rising.

更に、時定数(Tc)=0.1sに相当する応答性劣化を与えた場合の診断実行結果を示す図15においても、圧力センサの振幅値(RES_AMP)およびインテークマニホールド圧力センサ〔Pmap〕の圧力センサ応答性劣化指標(RES_IDX)ともに前記図12に示した圧力センサ正常時と差異がなく、応答性劣化判定はできないが時定数(Tc)=0.1s程度の劣化はエミッションに影響を与えないため判定できなくても問題はない。 Furthermore, in FIG. 15, which shows the diagnosis execution result when the responsiveness deterioration corresponding to the time constant (Tc)=0.1 s is given, the amplitude value (RES_AMP) of the pressure sensor and the pressure of the intake manifold pressure sensor [Pmap] Both the sensor responsiveness deterioration index (RES_IDX) and the normal pressure sensor shown in FIG. 12 are the same, and the responsiveness deterioration cannot be determined, but the deterioration of the time constant (Tc) of about 0.1 s does not affect emissions. Therefore, there is no problem even if it cannot be determined.

更にまた、時定数(Tc)=1.0sに相当する更に劣化させた応答性を与えた場合の診断実行結果を示す図16によると、時定数(Tc)=1.0sに相当する劣化をさせた場合においてもアイドル状態と後半の高回転・高負荷の定常運転領域の圧力センサの振幅値(RES_AMP)は正常なインテークマニホールド圧力センサと差異が無く、圧力センサの振幅値(RES_AMP)では応答性劣化は判別できない。 Furthermore, according to FIG. 16 showing the diagnosis execution result when a further deteriorated responsiveness corresponding to the time constant (Tc)=1.0 s is given, the deterioration corresponding to the time constant (Tc)=1.0 s There is no difference between the normal intake manifold pressure sensor and the pressure sensor amplitude value (RES_AMP) in the idling state and the latter half of the high speed/high load steady operation region, and the pressure sensor amplitude value (RES_AMP) does not respond. Sexual deterioration cannot be determined.

しかしながら、圧力センサ応答性劣化指標(RES_IDX)に着目すると、圧力センサの劣化が進んだため圧力センサの振幅値(RES_AMP)のピーク値が低くなり、試験モード終了時点では50付近で留まっていることが観測され、これを圧力センサ応答性劣化指標(RES_IDX)の正常なセンサとの差異を比較することで、時定数(Tc)=1.0s以上の応答性劣化を検出することが可能となる。尚、判定手段については前記図10乃至図13に示した燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕の実施の形態の場合と同様であり、説明については省略する。 However, when focusing on the pressure sensor responsiveness deterioration index (RES_IDX), the peak value of the amplitude value (RES_AMP) of the pressure sensor decreased due to the deterioration of the pressure sensor, and remained at around 50 at the end of the test mode. is observed, and by comparing the difference between the pressure sensor responsiveness deterioration index (RES_IDX) and a normal sensor, it is possible to detect responsiveness deterioration with a time constant (Tc) of 1.0 s or more. . The judging means is the same as that of the embodiment of the fuel injection pressure sensor [Pinj] shown in FIGS. 10 to 13, and the explanation thereof is omitted.

更に、図17乃至図20に、圧力センサとしてEGRバルブ上流ガス圧力センサ〔Pegr〕を採用した場合の発明の実施の形態における作用について説明する。 Further, with reference to FIGS. 17 to 20, the operation of the embodiment of the invention when the EGR valve upstream gas pressure sensor [Pegr] is employed as the pressure sensor will be described.

図17は、EGRバルブ上流ガス圧力センサ〔Pegr〕が正常な状態でエンジン台上WHTC試験モードを運転したときのデータを示ものであり、上段のグラフはEGRバルブ上流ガス圧力センサ〔Pegr〕からの圧力脈動〔kPa〕の時系列データを示し、グラフ下段は上段と同一時間軸におけるEGRバルブ上流ガス圧力センサ〔Pegr〕の周波数と振幅成分を示す。 FIG. 17 shows data when the engine bench WHTC test mode is operated with the EGR valve upstream gas pressure sensor [Pegr] normal. The lower part of the graph shows the frequency and amplitude components of the EGR valve upstream gas pressure sensor [Pegr] on the same time axis as the upper part.

図17によると、前記EGRバルブ上流ガス圧力センサ〔Pegr〕は、アイドル運転で40Hz程度の高調波が観測できるが、振幅は少なく、モード後半の高回転・高負荷の定常運転域で比較的大きな圧力振幅が観測できる。 According to FIG. 17, the EGR valve upstream gas pressure sensor [Pegr] can observe harmonics of about 40 Hz during idle operation, but the amplitude is small and relatively large in the steady operation region of high rotation and high load in the latter half of the mode. Pressure amplitude can be observed.

次に、図17に示した圧力振動を有するEGRバルブ上流ガス圧力センサ〔Pegr〕について本発明を実施した場合の応答性診断の実行結果を図18乃至図20に示す。尚、図18は正常状態の診断実行結果を、図19は時定数(Tc)=0.1sに相当する応答性劣化を与えた場合の診断実行結果を、図20は時定数(Tc)=1.0sに相当する応答性劣化を与えた場合の診断実行結果を、それぞれ示すものである。 Next, FIG. 18 to FIG. 20 show execution results of responsiveness diagnosis when the present invention is implemented for the EGR valve upstream gas pressure sensor [Pegr] having pressure oscillation shown in FIG. FIG. 18 shows the result of diagnosis in a normal state, FIG. 19 shows the result of diagnosis when response deterioration corresponding to time constant (Tc)=0.1 s is given, and FIG. The results of diagnostic execution when a responsiveness deterioration equivalent to 1.0 s is given are shown.

そして、正常状態の診断結果を示す図18の診断実行結果によると、アイドル運転では圧力センサの振幅値(RES_AMP)が0であり、図19に示した時定数(Tc)=0.1sに相当する応答性劣化を与えた場合の診断実行結果および図20は時定数(Tc)=1.0sに相当する応答性劣化を与えた場合の診断実行結果も圧力センサの振幅値(RES_AMP)が0であり、アイドル運転だけで劣化判別はできない。 According to the diagnostic execution result of FIG. 18 showing the diagnostic result of the normal state, the amplitude value (RES_AMP) of the pressure sensor is 0 during idling, which corresponds to the time constant (Tc)=0.1 s shown in FIG. 20 shows the diagnostic execution result when the response deterioration corresponding to the time constant (Tc)=1.0 s is given, and the amplitude value (RES_AMP) of the pressure sensor is 0. Therefore, it is not possible to judge deterioration only by idling.

一方、モード後半の高回転・高負荷の定常運転域においては、正常状態の診断結果を示す図18の診断実行結果では0以上の圧力センサの振幅値(RES_AMP)を示すことが観察できるが、図19に示した時定数(Tc)=0.1sに相当する応答性劣化を与えた場合の診断実行結果では圧力センサの振幅値(RES_AMP)は小さくなり、正常状態時と比較して時定数(Tc)=0.1sに相当する応答性劣化を判定することが可能になることが解る。 On the other hand, in the steady operation range of high rotation and high load in the second half of the mode, it can be observed that the amplitude value (RES_AMP) of the pressure sensor is 0 or more in the diagnosis execution result of FIG. In the diagnosis execution result when the responsiveness deterioration corresponding to the time constant (Tc) = 0.1 s shown in FIG. It can be seen that it becomes possible to determine response deterioration corresponding to (Tc)=0.1 s.

また、図20に示した時定数(Tc)=1.0sに相当する応答性劣化を与えた場合の診断実行結果では、圧力センサの振幅値(RES_AMP)は殆ど変化しなくなり、圧力センサの振幅値(RES_AMP)での判定は難しい。尚、判定手段については前記図10乃至図12に示した燃料噴射圧力センサ〔Pinj〕の実施の形態の場合と同様であり、説明については省略する。 Further, in the diagnostic execution result when the response deterioration corresponding to the time constant (Tc) of 1.0 s shown in FIG. 20 is given, the pressure sensor amplitude value (RES_AMP) hardly changes, and It is difficult to make a decision based on the value (RES_AMP). The judging means is the same as that of the embodiment of the fuel injection pressure sensor [Pinj] shown in FIGS. 10 to 12, and the explanation thereof is omitted.

以上のように、各本実施の形態は、圧力センサに重畳される脈動成分を計測し、この圧力振幅を簡単なフィルタ信号処理により指標値化し、運転条件の経験フラグと組み合わせて判定することで、診断条件に特定の加速・減速条件が必ずしも必要にはならず、加えて、定常運転状態でも圧力センサの応答性が診断できる可能性もあるため、精度が高く、かつ、車両使用状況下で診断実行率の高い圧力センサの応答性能の劣化診断の提供が可能である。 As described above, in each of the present embodiments, the pulsation component superimposed on the pressure sensor is measured, the pressure amplitude is converted into an index value by simple filter signal processing, and combined with the experience flag of the operating conditions to make a determination. , Specific acceleration/deceleration conditions are not necessarily required for the diagnostic conditions, and in addition, there is a possibility that the responsiveness of the pressure sensor can be diagnosed even in the steady state of operation. It is possible to provide deterioration diagnosis of the response performance of pressure sensors with a high diagnosis execution rate.

1 エンジン、2 インテークマニホールド、3 ECU、4 マイクロコンピュータ、5 エンジン制御処理回路、6 スロットルバルブ、7 スロットルバルブ開度センサ、8 圧力センサ応答診断回路、9,10 アナログフィルタ回路、11,12,13 デジタルフィルタ回路、Pinj 燃料噴射圧力センサ、Ptcout ターボ出口排気圧力センサ、Pmap インテークマニホールド圧力センサ、Pair ターボ上流空気圧力センサ、Pth スロットル上流圧力センサ
1 engine, 2 intake manifold, 3 ECU, 4 microcomputer, 5 engine control processing circuit, 6 throttle valve, 7 throttle valve opening sensor, 8 pressure sensor response diagnostic circuit, 9, 10 analog filter circuit, 11, 12, 13 Digital Filter Circuit, Pinj Fuel Injection Pressure Sensor, Ptcout Turbo Outlet Exhaust Pressure Sensor, Pmap Intake Manifold Pressure Sensor, Pair Turbo Upstream Air Pressure Sensor, Pth Throttle Upstream Pressure Sensor

Claims (3)

火花点火式のエンジン制御に用いられるエンジンの吸気系または排気系に備えた圧力センサの応答性診断方法であって、
前記エンジンの作動時におけるピストンの往復動に伴う吸気または排気によって前記エンジンの吸気系または排気系に生じる圧力脈動振幅である圧力センサ信号情報を計測し
計測した前記圧力センサ信号情報を、エンジン制御装置内部に配置されたアナログフィルタ回路およびデジタルフィルタ回路により、帯域通過フィルタ処理、絶対値化処理を経て、前記圧力センサが検出した高周波数帯の圧力脈動振幅を指標値化した計測指標値と、
正常時に計測した前記圧力センサ信号情報を、前記アナログフィルタ回路および前記デジタルフィルタ回路により、帯域通過フィルタ処理、絶対値化処理を経て、前記圧力センサが検出した高周波数帯の圧力脈動振幅を指標値化した正常指標値と、を比較し、
前記計測指標値が前記正常指標値である所定の応答性故障診断閾値よりも低いまたは等しい場合には、前記圧力センサの応答性に故障に繋がる劣化があると判断し、
前記計測指標値が前記正常指標値である所定の応答性故障診断閾値よりも高い場合には、前記圧力センサの応答性は正常と判断することで、
前記エンジンの制御に用いられる圧力センサに生じた応答性の劣化の有無を判断することを特徴とするエンジン制御に用いられる圧力センサの応答性診断方法。
A method for diagnosing the responsiveness of a pressure sensor provided in an intake system or an exhaust system of an engine used for spark ignition engine control,
Measure pressure sensor signal information, which is pressure pulsation amplitude generated in the intake system or exhaust system of the engine by intake or exhaust accompanying the reciprocating motion of the piston during operation of the engine ,
The measured pressure sensor signal information is subjected to bandpass filter processing and absolute value processing by an analog filter circuit and a digital filter circuit arranged inside the engine control device, and the pressure pulsation in the high frequency band detected by the pressure sensor. a measurement index value obtained by indexing the amplitude;
The pressure sensor signal information measured under normal conditions is subjected to bandpass filtering and absolute value processing by the analog filter circuit and the digital filter circuit, and the pressure pulsation amplitude in the high frequency band detected by the pressure sensor is used as an index. Compare the quantified normal index value and
determining that the responsiveness of the pressure sensor has deteriorated leading to a failure when the measurement index value is lower than or equal to a predetermined responsive failure diagnosis threshold value, which is the normal index value;
By determining that the responsiveness of the pressure sensor is normal when the measurement index value is higher than a predetermined responsive failure diagnosis threshold value, which is the normal index value,
A method for diagnosing responsiveness of a pressure sensor used for engine control, comprising determining whether or not deterioration in responsiveness has occurred in the pressure sensor used for engine control.
前記圧力センサ信号情報を前記アナログフィルタ回路および前記デジタルフィルタ回路により処理する際に、前記絶対値化処理をした後に、加重平均処理により平滑化し、更に特定のドライビング・サイクルにおいて最大値更新処理により最大値を更新することで指標値化することを特徴とする請求項1記載のエンジン制御に用いられる圧力センサの応答性診断方法。 When the pressure sensor signal information is processed by the analog filter circuit and the digital filter circuit , the pressure sensor signal information is smoothed by weighted average processing after the absolute value processing, and furthermore, in a specific driving cycle, the maximum value is updated by maximum value update processing. 2. The method of diagnosing responsiveness of a pressure sensor used for engine control according to claim 1, wherein the index value is obtained by updating the value . エンジンの回転情報およびアクセル開度情報を基にして、どの運転条件をどれくらいの時間経験したかをカウントし、そのカウントの合計値から予め想定された運転条件を経験したか否かを判断し、判断が真である場合に運転条件経験フラグを「真」とする判定処理を行い、
前記計測指標値が前記正常指標値である所定の応答性故障診断閾値よりも低くまたは等しく、且つ、前記運転条件経験フラグが「真」である場合には、前記圧力センサの応答性に故障に繋がる劣化があると判断し、
前記計測指標値が前記正常指標値である所定の応答性故障診断閾値よりも高く、且つ、前記運転条件経験フラグが「真」である場合には、前記圧力センサの応答性は正常と判断することで、
前記エンジンの制御に用いられる圧力センサに生じた応答性の劣化の有無を判断することを特徴とする請求項1または2記載のエンジン制御に用いられる圧力センサの応答性診断方法。
Based on the engine rotation information and the accelerator opening information, count which driving conditions have been experienced for how long, and judge whether or not the presumed driving conditions have been experienced from the total value of the counts, If the determination is true, perform determination processing to set the operating condition experience flag to "true",
When the measurement index value is lower than or equal to the predetermined responsive failure diagnosis threshold value, which is the normal index value, and the operating condition experience flag is "true", the responsiveness of the pressure sensor is determined to be faulty. Determining that there is deterioration that leads,
When the measurement index value is higher than a predetermined responsive failure diagnosis threshold value, which is the normal index value, and when the operating condition experience flag is "true", it is determined that the responsiveness of the pressure sensor is normal. By
3. The method of diagnosing responsiveness of a pressure sensor used for engine control according to claim 1 , wherein the presence or absence of deterioration in responsiveness of the pressure sensor used for engine control is determined.
JP2019179409A 2019-09-30 2019-09-30 Responsive Diagnosis Method of Pressure Sensor Used for Engine Control Active JP7129091B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019179409A JP7129091B2 (en) 2019-09-30 2019-09-30 Responsive Diagnosis Method of Pressure Sensor Used for Engine Control
PCT/JP2020/030272 WO2021065204A1 (en) 2019-09-30 2020-08-06 Response characteristic diagnosing method for pressure sensor used in engine control
TW109126987A TW202124840A (en) 2019-09-30 2020-08-10 Response characteristic diagnosing method for pressure sensor used in engine control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019179409A JP7129091B2 (en) 2019-09-30 2019-09-30 Responsive Diagnosis Method of Pressure Sensor Used for Engine Control

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2021055611A JP2021055611A (en) 2021-04-08
JP2021055611A5 JP2021055611A5 (en) 2021-08-12
JP7129091B2 true JP7129091B2 (en) 2022-09-01

Family

ID=75270191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019179409A Active JP7129091B2 (en) 2019-09-30 2019-09-30 Responsive Diagnosis Method of Pressure Sensor Used for Engine Control

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7129091B2 (en)
TW (1) TW202124840A (en)
WO (1) WO2021065204A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004079305A1 (en) 2003-03-03 2004-09-16 Noritaka Matsuo Engine suction air flow rate measuring device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01151754A (en) * 1987-12-07 1989-06-14 Aisan Ind Co Ltd Intake air pipe pressure measuring device
JPH0747963B2 (en) * 1990-03-08 1995-05-24 新日本製鐵株式会社 How to diagnose hydraulic circuit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004079305A1 (en) 2003-03-03 2004-09-16 Noritaka Matsuo Engine suction air flow rate measuring device

Also Published As

Publication number Publication date
TW202124840A (en) 2021-07-01
WO2021065204A1 (en) 2021-04-08
JP2021055611A (en) 2021-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101841331B1 (en) Apparatus for detecting abnormal combustion in a combustion engine
US8327696B2 (en) Monitoring of a particle limit value in the exhaust gas of an internal combustion engine
JP6584461B2 (en) Breather pipe connection status judgment device
US10933363B2 (en) Method for assessing a condition of a particulate filter and exhaust system for a motor vehicle
US8151627B2 (en) Knock detection device and knock detection system diagnosis device
JP5556910B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP6531222B1 (en) Engine abnormality detection device
JP4986894B2 (en) Knock detection system abnormality diagnosis device
JP6182558B2 (en) Method for recognizing combustion knock in an internal combustion engine
JP7129091B2 (en) Responsive Diagnosis Method of Pressure Sensor Used for Engine Control
US11434844B2 (en) Method for checking a variable valve lift control of an internal combustion engine
US11022059B2 (en) Abnormality determination apparatus for internal combustion engine
JP2009209865A (en) Device for diagnosing abnormality of knock detection system
CN115485469B (en) Apparatus, methods, systems, and techniques for misfire detection using an engine speed sensor
JP7514767B2 (en) Apparatus for determining an operating state of an engine, vehicle, and method for determining an operating state of an engine
US11585286B2 (en) Data processing method
JP5851361B2 (en) Diagnostic device for internal combustion engine
JP2015190409A (en) Misfire detection device and misfire detection method
JP4051520B2 (en) Engine inspection method
JP2010209825A (en) Failure diagnostic device for engine with supercharger
Chiatti et al. Vibration processing to optimize pressure development in CR diesel engine
JPH07324975A (en) Self-diagnosis device for knocking detection device of internal combustion engine
JP2015113805A (en) Internal combustion engine
JP2023045083A (en) Abnormal diagnosis device for internal combustion engine
CN120193918A (en) Method for controlling combustion within a burner of an exhaust gas aftertreatment system

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210609

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210609

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20210609

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210818

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20211012

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211213

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20220311

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220610

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20220610

C11 Written invitation by the commissioner to file amendments

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C11

Effective date: 20220622

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20220708

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20220711

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220722

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220815

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7129091

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250