用于发动机控制设备的异常检测设备及用于发动机控制设备的异常检测方法
【专利说明】
【背景技术】
技术领域
[0001]本发明涉及对安装在车辆上的发动机控制设备的异常进行检测的异常检测设备及异常检测方法。具体地，本发明涉及对其中输出比意为由驾驶员输出的扭矩更过量的扭矩的异常进行检测的异常检测设备及异常检测方法。
[0002]相关技术的描述
[0003]日本专利申请公开N0.2010-190196 (JP 2010-190196 A)的图1公开了一种执行发动机的扭矩控制的发动机控制设备。在该发动机控制设备中，使用操作元件341和操作元件343根据目标扭矩和目标效率来计算增加的空气量(对应于目标负荷率)，执行从增加的空气量到节流阀开度的转换，从而设置节流阀开度的控制量。此外，在该发动机控制设备中，根据目标效率计算发动机的目标点火定时，从而控制发动机的点火定时。
[0004]在JP 2010-190196 A的发动机控制设备中，为了监视是否生成了比意为由驾驶员生成的扭矩更过量的扭矩，需要监视操作元件341和操作元件343是否正常工作。也就是说，需要监视目标扭矩、目标效率以及增加的空气量(目标负荷率)三个值是否处于正常的关系O
[0005]提出了一种方法作为用于执行这种监视的技术，在该方法中通过使用目标效率和增加的空气量来计算监视用目标扭矩，对监视用目标扭矩与目标扭矩之间的扭矩偏差进行确定，当扭矩偏差超过阈值时计数增加，并且确定出存在异常，也就是说，当计数数量超过阈值时生成比意为由驾驶员生成的扭矩更过量的扭矩(该技术被称为所提出的技术)。
[0006]在JP 2010-190196 A的发动机控制设备中，当目标效率反常地从正常值的一倍减小到正常值的0.1倍时，增大所增加的空气量，增大节流阀开度的控制量，以及输出过量的扭矩。延迟目标点火定时以防止过量的扭矩。另一方面，目标点火定时的延迟角极限通常被设置为熄火极限(例如，-20° )。因此，为了防止过量的扭矩，目标点火定时不能被延迟到延迟角(例如，-40° )。结果，输出过量的扭矩。
【发明内容】
[0007]在输出过量的扭矩的情况下，通过使用在上述提出的技术中的目标效率和增加的空气量来计算监视用目标扭矩。在计算中，目标效率的减小与增加的空气量的增大互相抵消。因此，存在下述情况:监视用目标扭矩与目标扭矩匹配，扭矩偏差没有超过阈值，并且没有确定出存在异常。也就是说，存在异常不能被检测到的情况。
[0008]本发明提供了一种异常检测设备及异常检测方法，其能够检测其中目标效率反常地减小且输出比意为由驾驶员输出的扭矩更过量的扭矩的异常。
[0009]本发明的第一方面中的用于发动机控制设备的异常检测设备是一种用于发动机控制设备的异常检测设备，所述发动机控制设备被配置为计算第一目标扭矩，所述发动机控制设备被配置为计算第一目标效率，所述发动机控制设备被配置为通过使用所述第一目标扭矩来计算目标负荷率，所述发动机控制设备被配置为将所述目标负荷率转换成目标节流阀开度，所述发动机控制设备被配置为通过使用所述第一目标效率来计算目标点火定时，以及所述发动机控制设备被配置为基于所述目标节流阀开度以及所述目标点火定时来控制发动机，所述异常检测设备包括:控制器，所述控制器被配置为通过使用所述目标点火定时来计算第二目标效率，所述控制器被配置为通过使用所述第二目标效率以及所述目标负荷率来计算第二目标扭矩，所述控制器被配置为计算所述第二目标扭矩与所述第一目标扭矩之间的扭矩偏差，所述控制器被配置为对所述扭矩偏差超过第一阈值的次数进行计数，以及所述控制器被配置为当所述扭矩偏差超过所述第一阈值的次数超过第二阈值时，确定出所述发动机控制设备具有异常。第二目标效率是指用于监视的目标效率。第二目标扭矩是指用于监视的目标扭矩。
[0010]根据上面的配置，由于监视用目标效率是通过使用目标点火定时来计算，所以在目标效率反常地减小的情况下，监视用目标效率的减小变得小于目标效率的减小。上面情况的特定示例包括输出过量扭矩的情况。由于监视用目标扭矩是通过使用监视用目标效率以及目标负荷率来计算，所以监视用目标效率的减小与目标负荷率的增大在计算中没有充分地互相抵消，以及监视用目标扭矩变得充分大于目标扭矩。在这种情况下，扭矩偏差变得大于第一阈值，以及可以检测其中目标效率反常地减小以及输出过量的扭矩的异常。
[0011]本发明的第二方面中的用于发动机控制设备的异常检测设备是一种用于发动机控制设备的异常检测设备，所述发动机控制设备被配置为计算第一目标扭矩，所述发动机控制设备被配置为计算第一目标效率，所述发动机控制设备被配置为通过使用所述第一目标扭矩来计算目标负荷率，所述发动机控制设备被配置为将所述目标负荷率转换成目标节流阀开度，所述发动机控制设备被配置为通过使用所述第一目标效率来计算目标点火定时，以及所述发动机控制设备被配置为基于所述目标节流阀开度以及所述目标点火定时来控制发动机，所述异常检测设备包括:控制器，所述控制器被配置为通过对所述第一目标效率执行渐变处理来计算第三目标效率，所述控制器被配置为通过使用所述第三目标效率以及所述目标负荷率来计算第二目标扭矩，所述控制器被配置为计算所述第二目标扭矩与所述第一目标扭矩之间的扭矩偏差，所述控制器被配置为对所述扭矩偏差超过第一阈值的次数进行计数，以及所述控制器被配置为当所述扭矩偏差超过所述第一阈值的次数超过第二阈值时，确定出所述发动机控制设备具有异常。第三目标效率与渐变后目标效率对应。第二目标扭矩与用于监视的目标扭矩对应。
[0012]根据上面的配置，由于渐变后目标效率是通过对目标效率执行渐变处理来计算，以及监视用目标扭矩是通过使用渐变后目标效率以及目标负荷率来计算，所以在目标效率反常地减小的情况下，渐变后目标效率的减小变得小于目标效率的减小。因此，在计算监视用目标扭矩中，渐变后目标效率的减小与目标负荷率的增大没有充分地互相抵消，以及监视用目标扭矩变得充分大于目标扭矩。在这种情况下，扭矩偏差变得大于第一阈值，以及可以检测其中目标效率反常地减小以及输出过量的扭矩的异常。
[0013]在上面的配置中，控制器可以通过对第一目标效率执行渐变处理来计算第三目标效率，以及控制器可以通过使用第二目标效率与第三目标效率中的较大的一个目标效率以及目标负荷率来计算第二目标扭矩。第三目标效率与渐变后目标效率对应。
[0014]根据上面的配置，在一系列处理中，由于渐变后目标效率还通过对目标效率执行渐变处理来计算，以及在计算监视用目标扭矩中使用监视用目标效率与渐变后目标效率中的较大的一个目标效率，因此监视用目标扭矩的值进一步增大。在这种情况下，在目标效率反常地减小的情况下，扭矩偏差更可靠地变得大于第一阈值，以及可以检测其中目标效率反常地减小以及输出过量的扭矩的异常。
[0015]在上面的配置中，当第三目标效率小于在先前处理中获取的第三目标效率时，控制器可以通过从在先前处理中获取的第三目标效率中减去预定渐变量来计算第三目标效率。
[0016]根据上面的配置，在目标效率反常地减小的情况下，可以更可靠地使得渐变后目标效率的减小小于目标效率的减小。
[0017]本发明的第三方面中的用于发动机控制设备的异常检测方法是一种用于发动机控制设备的异常检测方法，所述发动机控制设备被配置为计算第一目标扭矩，所述发动机控制设备被配置为计算第一目标效率，所述发动机控制设备被配置为通过使用所述第一目标扭矩来计算目标负荷率，所述发动机控制设备被配置为将所述目标负荷率转换成目标节流阀开度，所述发动机控制设备被配置为通过使用所述第一目标效率来计算目标点火定时，以及所述发动机控制设备被配置为基于所述目标节流阀开度以及所述目标点火定时来控制发动机，所述异常检测方法包括:通过使用所述目标点火定时来计算第二目标效率；通过使用所述第二目标效率以及所述目标负荷率来计算第二目标扭矩；计算所述第二目标扭矩与所述第一目标扭矩之间的扭矩偏差；对所述扭矩偏差超过第一阈值的次数进行计数；以及当所述扭矩偏差超过所述第一阈值的次数超过第二阈值时，确定出所述发动机控制设备具有异常。
[0018]本发明的第四方面中的用于发动机控制设备的异常检测方法是一种用于发动机控制设备的异常检测方法，所述发动机控制设备被配置为计算第一目标扭矩，所述发动机控制设备被配置为计算第一目标效率，所述发动机控制设备被配置为通过使用所述第一目标扭矩来计算目标负荷率，所述发动机控制设备被配置为将所述目标负荷率转换成目标节流阀开度，所述发动机控制设备被配置为通过使用所述第一目标效率来计算目标点火定时，以及所述发动机控制设备被配置为基于所述目标节流阀开度以及所述目标点火定时来控制发动机，所述异常检测方法包括:通过对所述第一目标效率执行渐变处理来计算第三目标效率；通过使用所述第三目标效率以及所述目标负荷率来计算第二目标扭矩；计算所述第二目标扭矩与所述第一目标扭矩之间的扭矩偏差；对所述扭矩偏差超过第一阈值的次数进行计数；以及当所述扭矩偏差超过所述第一阈值的次数超过第二阈值时，确定出所述发动机控制设备具有异常。
【附图说明】
[0019]下面将参照附图来描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术重要性和工业重要性，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，以及在附图中:
[0020]图1是发动机控制设备的示意性框图，在该发动机控制设备上安装有根据本发明的第一实施方式的异常检测设备；
[0021]图2是图1的发动机控制设备的主要部分的放大图；
[0022]图3是示出了图2的目标负荷率计算部、监视用目标效率计算部以及监视用目标扭矩计算部中的每个部件的示意性配置的图；
[0023]图4是示出了发动机的点火定时与扭矩的特征的图；
[0024]图5是用于说明根据本发明的第一实施方式的异常检测设备的操作的流程图；
[0025]图6是发动机控制设备的主要部分的放大图，在该发动机控制设备上安装有根据本发明的第二实施方式的异常检测设备；
[0026]图7是示出了图6的目标负荷率计算部以及监视用目标扭矩计算部中的每个部件的示意性配置的图；
[0027]图8是用于说明根据本发明的第二实施方式的异常检测设备的操作的流程图；
[0028]图9是发动机控制设备的主要部分的放大图，在该发动机控制设备上安装有根据本发明的第三实施方式的异