(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御パラメータの一部に大気圧を用いて内燃機関を制御する制御回路と、前記大気圧を計測する大気圧計測センサと、前記制御回路のうちの少なくとも一部と前記大気圧計測センサを収納するケースと、前記大気圧計測センサが計測した大気圧計測値に基づいて前記大気圧計測センサの異常を判定する大気圧計測センサ異常判定手段と、前記内燃機関の制御に用いる前記大気圧を算出若しくは設定する制御用大気圧算出手段とを備え、
前記大気圧計測センサ異常判定手段は、前記大気圧計測センサの計測値が以前の計測値に比べて所定量以上変化している場合に、前記大気圧計測値の単位時間当たりの変化量が所定値より大きいときは前記大気圧計測センサが異常であるとの仮異常判定を行い、前記単位時間当たりの変化量が前記所定値以下であってその状態が所定時間以上継続したときは前記大気圧計測センサが異常であるとの異常判定を行い、  前記制御用大気圧算出手段は、前記大気圧計測センサ異常判定手段による前記仮異常判定時及び前記異常判定時には、前記内燃機関の制御に用いる大気圧としてフェールセーフ値を設定し、前記大気圧計測センサの計測値が以前の計測値に比べて前記所定量以上変化していない場合には、前記大気圧計測センサの今回の計測値を前記内燃機関の制御に用いる大気圧として設定する、
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記制御用大気圧算出手段は、前記仮異常判定時に於ける前記フェールセーフ値として、以前の計測値を記憶した記憶値を用いる、
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記仮異常判定時に於ける前記フェールセーフ値に基づき前記内燃機関が制御されているとき、前記大気圧計測センサにより計測される大気圧計測値の変化量に基づいて、前記フェールセーフ値による前記制御からの復帰を判定するフェールセーフ復帰判定手段を備え、
前記制御用大気圧算出手段は、前記フェールセーフ復帰判定手段が前記復帰を判定したとき、前記制御用に用いる大気圧として前記大気圧計測センサによる今回の大気圧計測値を設定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、大気圧計測センサを備えた内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の走行中は、車両が走行している道路の高度の変化などによって大気圧が変化し、吸入空気の密度（質量流量）が変化する。そのため、従来の内燃機関の制御装置は、大気圧計測センサにより検出した大気圧検出値に基づいて内燃機関の燃料噴射量などの空燃比制御パラメータを補正し、空燃比制御の精度を向上させる場合がある。 
【０００３】
また、このように大気圧計測センサを備えた従来の内燃機関の制御装置は、一般に、内燃機関を制御するマイクロコンピュータ等を含む制御回路（以下、ＥＣＵと称する）を実装した回路基板に大気圧計測センサを実装しているが、雨水や湿気から大気圧計測センサを保護するために、ＥＣＵの回路基板に実装した大気圧計測センサを回路基板とともにＥＣＵの防水用のケース内に収納した状態でエンジンルームに配置するようしている。
【０００４】
しかし、大気圧計測センサおよび回路基板を収納したケースは、エンジンルーム内に配置されるため、比較的大きな温度変化にさらされる。従って、防水用のケースを完全な密閉構造にすると、温度変化によってケースの内圧が変化して、ケースの内圧とケース外の大気圧との間に圧力差が生じる。
【０００５】
そこで、このような不具合を解消するために、例えば、防水用のケースに大気に連通する通気孔を設けることで、温度変化によらず、常にケースの内圧をケース外部の大気圧と同一に保つようにした従来の装置がある。
【０００６】
また、特許文献１に記載されているように、大気圧計測センサの過去の記憶データと今回の大気圧検出値を比較し、大気圧検出値の変化量が異常判定値以上となったときに大気圧計測センサの異常有りと診断するようにした従来の装置がある。
【０００７】
さらに、特許文献２に記載されているように、ＥＣＵの急冷などにより生じる、大気圧計測センサの一時的な大気圧検出値の急変に対して、大気圧検出値の変化量を制限することにより、大気圧計測センサの挙動を実際の大気圧の挙動に近づけるようにした従来の装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２０１４９６号公報
【特許文献２】特開２００６−２２００２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述の従来の装置のように、大気圧計測センサを収納する防水用のケースに大気に連通する通気孔を設ける場合、その通気孔からケース内に水が浸入するのを防ぐためには極めて小さな内径の通気孔とする必要がある。しかしながら、洗車や冠水路の走行などによりＥＣＵのケースが被水して通気孔が塞がった場合、被水によりケース内の空気が急冷されると、ケースの内圧が一時的に急低下して、ケース内に配置した大気圧計測センサの大気圧検出値が実際の大気圧よりも一時的に低くなることがある。
【００１０】
また、特許文献１に記載された従来の装置のように、大気圧計測センサの大気圧検出値の変化量が異常判定値以上となったときに大気圧計測センサの異常有りと診断するシステムでは、防水用のケースの被水時に大気圧計測センサの大気圧検出値が一時的に急低下したときに、大気圧計測センサが正常であるにも拘らず、大気圧計測センサの異常有りと誤診断してしまう可能性があり、大気圧計測センサに異常がないにも拘らず大気圧計測センサやＥＣＵが交換されてしまうこととなる。さらに、大気圧計測センサが交換されるなどにより異常判定が解除されるまでの間、固定のフェールセーフ値を制御に用いるため、大気圧検出値に応じて補正を実施している燃料噴射などの空燃比制御の精度が低下することとなる。
【００１１】
また、特許文献２に記載された従来の装置のように、大気圧変化量にガード値を設けた場合には、大気圧検出値の変化量が異常判定値以上となったときに大気圧計測センサの異常有りと診断するときに大気圧検出値の変化量が制限されることにより、故障が検出できない可能性が有る。また、ＥＣＵの制御が停止された状態で、洗車などによる被水により、通気孔が塞がれ、また、被水による冷却により一時的にＥＣＵのケースの内圧が異常な値となっている状態から制御を開始した場合には、実際の大気圧と異なる値で制御が開始されるので、一次時的に低下した大気圧から変化量が制限されることによって大気圧異常値が実際よりも長く継続して制御に利用される可能性があるため、その間、空燃比制御の精度が低下し、燃費や排ガス性能の悪化のほか、異常値が実際よりも長く継続することで、大気圧計測センサが正常であるにも拘らず、大気圧計測センサの異常有りと誤診断してしまう可能性があり、大気圧計測センサに異常がないにも拘らずセンサやＥＣＵが交換されてしまうこととなる。
【００１２】
この発明は、従来の内燃機関の制御装置における前述のような課題を解消し、ケースの内圧の一時的な変化した場合であっても、空燃比制御精度が著しく低下することがない内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明による内燃機関の制御装置は、制御パラメータの一部に大気圧を用いて内燃機関を制御する制御回路と、前記大気圧を計測する大気圧計測センサと、前記制御回路のうちの少なくとも一部と前記大気圧計測センサを収納するケースと、前記大気圧計測センサが計測した大気圧計測値に基づいて前記大気圧計測センサの異常を判定する大気圧計測センサ異常判定手段と、前記内燃機関の制御に用いる前記大気圧を算出若しくは設定する制御用大気圧算出手段とを備え、前記大気圧計測センサ異常判定手段は、前記大気圧計測センサの計測値が以前の計測値に比べて所定量以上変化している場合に、前記大気圧計測値の単位時間当たりの変化量が所定値より大きいときは前記大気圧計測センサが異常であるとの仮異常判定を行い、前記単位時間当たりの変化量が前記所定値以下であってその状態が所定時間以上継続したときは前記大気圧計測センサが異常であるとの異常判定を行い、
前記制御用大気圧算出手段は、前記大気圧計測センサ異常判定手段による前記仮異常判定時及び前記異常判定時には、前記内燃機関の制御に用いる大気圧としてフェールセーフ値を設定し、前記大気圧計測センサの計測値が以前の計測値に比べて前記所定量以上変化していない場合には、前記大気圧計測センサの今回の計測値を前記内燃機関の制御に用いる大気圧として設定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明による内燃機関の制御装置によれば、制御パラメータの一部に大気圧を用いて内燃機関を制御する制御回路と、前記大気圧を計測する大気圧計測センサと、前記制御回路のうちの少なくとも一部と前記大気圧計測センサを収納するケースと、前記大気圧計測センサが計測した大気圧計測値に基づいて前記大気圧計測センサの異常を判定する大気圧計測センサ異常判定手段と、前記内燃機関の制御に用いる前記大気圧を算出若しくは設定する制御用大気圧算出手段とを備え、前記大気圧計測センサ異常判定手段は、前記大気圧計測センサの計測値が以前の計測値に比べて所定量以上変化している場合に、前記大気圧計測値の単位時間当たりの変化量が所定値より大きいときは前記大気圧計測センサが異常であるとの仮異常判定を行い、前記単位時間当たりの変化量が前記所定値以下であってその状態が所定時間以上継続したときは前記大気圧計測センサが異常であるとの異常判定を行い、前記制御用大気圧算出手段は、前記大気圧計測センサ異常判定手段による前記仮異常判定時及び前記異常判定時には、前記内燃機関の制御に用いる大気圧としてフェールセーフ値を設定し、前記大気圧計測センサの計測値が以前の計測値に比べて前記所定量以上変化していない場合には、前記大気圧計測センサの今回の計測値を前記内燃機関の制御に用いる大気圧として設定するようにしたので、ケースの冷却などによりケース内の大気圧が一時的に低下した場合においても、空燃比制御精度が著しく低下することがない内燃機関の制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置の構成を示す説明図である。
【図２】この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置におけるＥＣＵの制御動作を示すフローチャートである。
【図４Ａ】この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置におけるＥＣＵの制御動作のうち、制御用大気の算出手順を示すフローチャートである。
【図４Ｂ】この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置におけるＥＣＵの制御動作のうち、制御用大気の算出手順を示すフローチャートである。
【図５】ＥＣＵを収納したケースの急激な冷却時における、ケース内部の大気圧の変動の一例を示すグラフである。
【００１６】
【図６】一時的に大気圧が変化した場合の、従来の装置における制御用大気圧の変化を示すタイミングチャートである。
【図７】一時的に大気圧が変化した場合の、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置による復帰判定が行なわれたときの制御用大気圧の変化を示すタイミングチャートである。
【図８】一時的に大気圧が変化した場合の、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置による仮異常判定後に異常判定に至ったときの制御用大気圧を示すタイミングチャートである。
【図９】制御停止中の大気圧計測センサ異常により大気圧が変化した場合の、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置での制御用大気圧の変化を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置を、図に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置の構成を示す説明図である。図１に於いて、内燃機関を制御するＥＣＵ１１の制御回路は、回路基板１２に実装され、防水用のケース１４の内部に収納されている。
【００１８】
回路基板１２に実装されたＥＣＵ１１の制御回路は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵された記憶媒体であるＲＯＭに記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁の燃料噴射量や点火プラグの点火時期を制御する。大気圧を計測する大気圧計測センサ１６は、回路基板１２の上に載置され、ケース１４の内部に収納されている。大気圧計測センサ１６は、大気圧計測センサ単体により構成されていてもよく、或いは、大気圧計測センサの出力信号を処理して大気圧計測値を得る処理手段を含むものであってもよい。
【００１９】
ケース１４に設けられた通気孔１７は、ケース１４の内部の気圧とケース１４の外部の大気圧との間に気圧差が生じた場合に、ケース１４の内部の気圧をケース１４の外部の大気圧に調圧するためのものである。ケース１４は、ケース１４の内部を密閉するためのシール部材１５を介してコネクタ１３に固定されている。ケース１４内の回路基板１２に実装されたＥＣＵ１１の制御回路は、シール部材１５を介してコネクタ１３に接続されている。ＥＣＵ１１の回路基板１２および大気圧計測センサ１６を収納したケース１４はコネクタ１３とともにエンジンルーム内に配置される。
【００２０】
ケース１４に設けられた前述の通気孔１７は、ケース内に水が浸入するのを防ぐ為に微細な内径の貫通孔により形成されている。従って、洗車や冠水路走行等によりＥＣＵ１１のケース１４が被水して通気孔１７が閉塞された場合や、被水によりケース１４内の空気が急冷されると、後述の図５に示すようにケース１４内の圧力が一時的に急低下して、ケース１４内に配置した大気圧計測センサ１６による大気圧計測値が実際の大気圧よりも一時的に低くなることがある。
【００２１】
図２は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。図２に於いて、ＥＣＵ１１は、内燃機関の冷却水の温度を計測する水温計測手段２１と、前述の大気圧計測センサ１６と、ＥＰＲＯＭなどから構成された記憶手段２２と、異常判定手段２３と、フェールセーフ復帰判定手段２４と、制御用大気圧算出手段２５とを備える。
【００２２】
記憶手段２２は、ＥＣＵ１１の制御停止時における大気圧計測センサ１６により計測された大気圧の値と水温計測手段２１により計測された水温の値とを記憶する。異常判定手段２３は、大気圧計測センサ１６により計測された大気圧計測値と、水温計測手段２１により計測された水温計測値と、記憶手段２２に記憶されている前回のＥＣＵ１１の制御停止時の大気圧及び水温とから、後述するように大気圧の異常、および大気圧の仮異常の判定を行なう。
【００２３】
制御用大気圧算出手段２５は、記憶手段２２および異常判定手段２３からの情報に基づいて、制御用大気圧をフェールセーフ値とするか大気圧計測センサ１６による大気圧計測値とするかの何れかを選択し、その選択した方へ切り替える。この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置では、後述する図３、図４のルーチンを実行することにより、記憶手段２２に記憶された情報と大気圧計測センサ１６により計測された大気圧計測値とから、異常判定手段２３とフェールセーフ復帰判定手段２４及び制御用大気圧算出手段２５の動作に基づいて、ＥＣＵ１１の制御開始時の制御用大気圧を決定する。フェールセーフ復帰判定手段２４は、大気圧計測センサ１６により検出された大気圧計測値が異常であると異常判定手段２３により判定されて制御用大気圧算出手段２５により制御用大気圧としてフェールセーフ値が選択されていた状態から、大気圧計測センサ１６による大気圧計測値への復帰の可否を判定する。
【００２４】
次に、ＥＣＵ１１での制御開始時の制御用大気圧の算出について説明する。図３はこの発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置におけるＥＣＵの制御動作を示すフローチャートである。図３に示すフローチャートによる処理は、所定時間毎、例えば１００［ｍｓ］毎に実施される。
【００２５】
図３において、ステップ３００では、後述の図４に示すフローチャートに基づいて制御用大気圧を算出する。次に、ステップ３０１に進み、ステップ３００により算出された制御用大気圧を用いて燃料噴射などの内燃機関の制御を行ない、ステップ３０２に進む。ステップ３０２では、イグニッションスイッチがオフであるか否かを判定し、イグニッションスイッチがオフでなければ（Ｎ）、ステップ３００に戻り、イグニッションスイッチがオフとなるまで前述のステップ３００、３０１、３０２の処理を繰り返し実行して内燃機関の制御を行なう。
【００２６】
ステップ３０２においてイグニッションスイッチがオフであると判定された場合（Ｙ）は、ステップ３０３へ進み、後述の図４に示すルーチンにて参照するためのイグニッションスイッチオフ時の大気圧Ｐ１と水温Ｗ１、及び大気圧異常フラグＦＡＩＬ２を記憶手段
２２に記憶し、ＥＣＵ１１の制御を停止する。
【００２７】
ステップ３０３において記憶する水温は、車両の長期放置や、停止状態での輸送などによる大気圧変動でなく、短時間での大気圧変動であることを判定するための水温であり、車両に設けられたタイマー情報など、他の情報から判断するように構成してもよい。以下の説明では、ステップ３０３に於いて記憶された大気圧Ｐ１および水温Ｗ２を、夫々、大気圧記憶値Ｐ１、水温記憶値Ｗ１と称する。
【００２８】
次に、前述のステップ３００における制御用大気圧の算出の仕方について説明する。図４Ａ及び図４Ｂは、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置におけるＥＣＵの制御動作のうち、制御用大気圧の算出手順を示すフローチャートであり、図４Ａと図４Ｂは、ノードＡ、Ｂ、Ｃにより相互に連結されている。図４Ａ、図４Ｂに示すフローチャートによる処理は、前述の図３に示すフローチャートによる処理と同様に、所定時間毎、例えば１００［ｍｓ］毎に実施される。
【００２９】
図４Ａ、図４Ｂにおいて、まず、ステップ４００では大気圧計測センサ１６が計測した大気圧Ｐ２、及び水温計測手段２１が計測した水温Ｗ２を取得し、ステップ４０１へ進む。以下の説明では、ステップ４００において計測された大気圧Ｐ２および水温Ｗ２を、夫々、大気圧計測値Ｐ２および水温計測値Ｗ２と称する。
【００３０】
ステップ４０１では、異常フラグＦＡＩＬ２がクリアであるか否かにより異常状態の有無を判定し、異常フラグＦＡＩＬ２がクリアではない、つまり異常フラグＦＡＩＬ２が確定している場合（Ｎ）には、ステップ４０２に進み、制御用大気圧Ｐ３として、予め設定された第１の所定値Ｋ１、即ちフェールセーフ値Ｋ１を設定し処理を終了する。フェールセーフ値Ｋ１は、例えば、車両での大気圧補正係数が「１」となる、つまり、大気圧補正が行なわれないような値に設定しても良いし、地上での標準大気圧である１０１．３［ｋＰａ］に設定しても良い。また、ナビゲーションシステムなどから高度情報を取得して予測することもできる。
【００３１】
ステップ４０１において、大気圧異常フラグＦＡＩＬ２がクリアであり、現時点では異常状態ではないと判定された場合（Ｙ）には、ステップ４０３へ進む。ステップ４０３ではＥＣＵ１１の制御開始から初回処理であるか否かを判定し、初回処理であると判定した場合（Ｙ）には、ステップ４０４へ進む。
【００３２】
次に、ステップ４０４では、図３のステップ３０３にて記憶した水温記憶値Ｗ１とステップ４００で取得した水温計測値Ｗ２との偏差を算出し、次式（１）によりその偏差が第２の所定値である判定値Ｋ２未満であるか否かを判定することにより、前回の制御停止から今回の制御開始までの経過時間が短時間であるか否かを推測する。
Ｗ１−Ｗ２＜判定値Ｋ２・・・・・・・・・・・・式（１）
【００３３】
ここで、判定値Ｋ２は、例えば、外気温や、車両形状によっても水温変化量が大きく異なることを考慮し、車両ごとに外気温と停止時間を軸とした水温変化マップを作成し、ある車両で外気温３０［℃］での１５分放置時に５［℃］だけ水温が低下するとすれば、判定値Ｋ２は１０［℃］に設定し、外気温１０［℃］での１５分放置時に１０［℃］だけ水温が低下する場合には判定値Ｋ２を１５［℃］に設定するなど、前回の制御停止から今回の制御開始までの時間が短時間であることが判断できる値に設定する。これにより式（１）が成立すれば、前回の制御停止から今回の制御開始までの経過時間が短時間であると推測することができる。
【００３４】
このようにして、前回の制御停止からの時間が短時間であることを判断すれば、制御停止中の輸送や、長期放置などによる、大気圧記憶値Ｐ１からの乖離による異常誤判定を防止でき、洗車時の被水などによる、制御停止中の短時間でのケース１４内の気圧の急変時にのみ大気圧の補正を実施することができる。
【００３５】
さらに、ステップ４０４では、図３のステップ３０３にて記憶したイグニッションスイッチオフ時の大気圧記憶値Ｐ１とステップ４００にて取得した大気圧計測値Ｐ２との偏差を算出し、次式（２）によりその偏差が第３の所定値である判定値Ｋ３を超えているか否かを判定する。
Ｐ１−Ｐ２＞判定値Ｋ３・・・・・・・・・・・・式（２）
【００３６】
ここで、判定値Ｋ３は、式（１）で推定される短時間に変動し得る大気圧の変動を考慮して設定される。例えば、式（１）で判定値Ｋ２が１５分を想定して設定されるのであれば、過去の気象情報から大気圧情報を収集し、１５分間での大気圧の変化量の最大値を求め、その最大値が１［ｋＰａ］であったとすれば、それよりも大きな値として（Ｋ３＝１．５［ｋＰａ］）とする、などのように過去の気象条件での、ステップ４０４で想定する時間当たりの変化量の最大値よりも大きな値とすれば良い。
【００３７】
自然環境においては、大気圧は短時間では大きく変動しないので、式（２）においてステップ４００にて取得した大気圧計測値Ｐ２がイグニッションスイッチオフ時の大気圧記憶値Ｐ１に対して、判定値Ｋ３を超えて変動している場合には、ＥＣＵ１１の始動時始の大気圧計測値Ｐ２は異常値であると判断することができる。
【００３８】
以上により、ステップ４０４での判定の結果、式（１）が成立し、かつ式（２）が成立することにより、ＥＣＵ１１の制御開始時の大気圧計測値Ｐ２が異常であると判定すれば（Ｙ）、ステップ４０５に進む。ステップ４０５では、ＥＣＵ１１の制御開始時大気圧異常フラグＳＴＦをセットし、ステップ４０６に進む。ステップ４０６では、制御用大気圧Ｐ３をフェールセーフ値として記憶されている大気圧記憶値Ｐ１に設定して処理を終了する。
【００３９】
ステップ４０４において、制御開始時に計測された大気圧計測値Ｐ２と記憶されている大気圧記憶値Ｐ１との差が、判定値Ｋ３より小さい場合には、大気圧計測値Ｐ２の変動は、自然環境での変動範囲内であり、異常な値ではないと判定して（Ｎ）、ステップ４０７に進み、制御用大気圧Ｐ３を、制御開始時に計測された大気圧計測値Ｐ２として処理を終了する。
【００４０】
次に、ステップ４０３において、制御開始初回処理以降であると判定されれば（Ｎ）、ステップ４０８に進み、ＥＣＵ１１の起動時すなわち制御開始時の大気圧計測値Ｐ２が異常値であったかどうかを、制御開始時大気圧異常フラグＳＴＦにより判定し、制御開始時大気圧異常フラグＳＴＦがセットされておらず異常ではないと判定した場合（Ｎ）には、ステップ４０９へ進み、制御用大気圧Ｐ３を制御開始時に計測された大気圧計測値Ｐ２として処理を終了する。
【００４１】
一方、ステップ４０８において、制御開始時大気圧異常フラグＳＴＦがセットされており起動時の大気圧計測値Ｐ２が異常であったと判定した場合（Ｙ）には、ステップ４１０に進む。ステップ４１０では、大気圧計測値Ｐ２が異常な範囲であるが、ケース１４の急冷などによる大気圧の一時的な低下の可能性があると判断されるときにセットされる大気
圧計測センサ仮異常フラグＦＡＩＬ１のセットの状態を確認し、大気圧計測センサ仮異常フラグＦＡＩＬ１がセットされておらず仮異常状態でないと判定した場合（Ｙ）には、ステップ４１１に進む。
【００４２】
ステップ４１１では、例えば、フローチャートの処理周期である１００［ｍｓ］または１０［秒］ごとの変化量などの、所定時間内での大気圧計測値Ｐ２の変化量△Ｐ２が第４の所定値である判定値Ｋ４よりも大きいときは、制御開始時の大気圧計測値Ｐ２が異常な値であっても一時的な急変からの復帰する傾向にあるものと判定し（Ｙ）、ステップ４１２へ進む。
【００４３】
ここで、判定値Ｋ４は、記憶手段２２に記憶された大気圧記憶値Ｐ１と制御開始時に計測された大気圧計測値Ｐ２との偏差を軸として、その偏差が大きいほど判定値Ｋ４が大きくなるように設定されたテーブルにより求める。なお、ＥＣＵ１１を収納したケース１４の内外での大気圧の偏差と所定時間当たりの変化量はＥＣＵ１１のケース１４の気密性によっても異なるので、予め計測して、ＥＣＵ１１の固体によるばらつきの最小値（つまり最も気密性が高い）よりも小さい判定値Ｋ４となるようにテーブルを適合させておく。
【００４４】
さらに、大気圧計測値Ｐ２の変化量△Ｐ２を求める前述の所定時間で、気象や高度変化により想定し得る変化量の最大値、例えば、△Ｐ２を求める所定時間を１０［秒］として、通常の走行環境での実測データから１０［秒］間での大気圧変動が０．０１［ｋＰａ］を超えることがないと判断できる場合には、判定値Ｋ４を０．０１［ｋＰａ］以上となるように設定し、通常走行での大気圧変動を誤って一時的な変動からの復帰傾向と判定することを防止する。
【００４５】
次に、ステップ４１２では、大気圧計測値Ｐ２が異常な値であるが復帰傾向が有るため、一時的な変動である可能性があるとして、大気圧計測センサ仮異常フラグＦＡＩＬ１をセットしてステップ４１３に進む。ステップ４１３では、制御用大気圧Ｐ３をフェールセーフ値として前回正常時の記憶値である大気圧記憶値Ｐ１にセットして処理を終了する。
【００４６】
一方、ステップ４１１において、所定時間での大気圧計測値Ｐ２の変化量△Ｐ２が判定値Ｋ４以下であり復帰傾向に無いものと判定される場合（Ｎ）には、ノードＢを介して図４Ｂのステップ４１４に進む。ステップ４１４では、大気圧記憶値Ｐ１と大気圧計測値Ｐ２の偏差が判定値Ｋ３以上である大気圧異常状態であり、ステップ４１１での判定により、復帰傾向が見られない状態が第１の異常判定時間Ｔ１継続したか否かを判定する。
【００４７】
第１の異常判定時間Ｔ１は、冷却などによる一時的な大気圧の変動からの復帰傾向を確認するために十分な時間よりも長く、異常判定の精度が著しく低下しないように設定すれば良い。大気圧が冷却による一時的な変動から復帰傾向に転じるまでの時間は、ＥＣＵ１１の配置や大きさなどによっても異なるのでこれらを考慮して求められ、ある車両において、急冷よる低下から３０［秒］以内に復帰傾向を示すデータがあるのであれば、異常判定時間Ｔ１は４０［秒］や１［分］というように、３０［秒］以上の値となるように設定する。
【００４８】
ステップ４１４において、大気圧の異常状態が第１の異常判定時間Ｔ１間継続していないと判定した場合（Ｎ）には、復帰傾向の監視期間内であると判断し、ステップ４１５に進んで、制御用大気圧Ｐ３に大気圧記憶値Ｐ１をフェールセーフ値として設定し処理を終了する。
【００４９】
一方、ステップ４１４において、大気圧計測値Ｐ２が異常な値が異常判定時間Ｔ１以上継続したと判定した場合（Ｙ）には、ステップ４１６に進み、大気圧計測値Ｐ２が異常で
、復帰傾向を確認できないので、大気圧計測センサ１６が異常であると判断し、大気圧計測センサ異常フラグＦＡＩＬ２をセットして、ステップ４１７に進み、制御用大気圧Ｐ３を大気圧計測センサ１６の故障時のフェールセーフ値であるＫ１に設定し処理を終了する。
【００５０】
ここで、ケース１４内に密閉された大気圧計測センサ１６による大気圧計測値が急冷などによる一時的な大気圧の低下から正常値へ復帰するには、前述の第１の異常判定時間Ｔ１よりも長い時間を必要とする。図５は、ＥＣＵを収納したケースの急激な冷却時における、ケース内部の大気圧の変動の一例を示すグラフである。図５に示すように、ケース１４が急冷されると、大気圧計測値は一時的に低下し、一時的な低下から正常値へ復帰するには長い時間を必要とし、その復帰時間は第１の異常判定時間Ｔ１よりも長くなる。
【００５１】
以上のことから、ステップ４１１により復帰傾向を判定した場合（Ｙ）には、ステップ４１２において大気圧計測センサ仮異常フラグＦＡＩＬ１をセットし、ステップ４１４での異常判定を行なわないようにすることで、一時的な大気圧の低下により、大気圧計測センサ１６が正常にも関わらず、復帰途中で異常と判定されることを防ぐことができる。
【００５２】
次に、図４Ａのステップ４１０において、制御開始時大気圧仮異常フラグＦＡＩＬ１がセットされていると判定した場合（Ｎ）には、一時的な大気圧の低下である可能性があると判断されるので、ノードＡを介して図４Ｂのステップ４１８に進み、大気圧計測値Ｐ２の正常値への復帰を判定する。
【００５３】
即ち、ステップ４１８では、所定時間当たりの大気圧計測値Ｐ２の変化量△Ｐ２が第５の所定値である判定値Ｋ５よりも小さく、かつ、大気圧記憶値Ｐ１と大気圧計測値Ｐ２との偏差の絶対値｜Ｐ１−Ｐ２｜が第６の所定値である判定値Ｋ６より小さくなっているか否かを監視し、一時的な大気圧計測値Ｐ２の低下から、正常値に復帰したか否かを判定する。
【００５４】
ここで、判定値Ｋ５は、判定値Ｋ４を求める際に考慮した所定時間当たりに気象や高度変化により想定し得る変化量の最大値よりも小さい値となるように決定すれば良く、判定値Ｋ６は、フェールセーフ復帰時には、制御用大気圧をフェールセーフ値から、大気圧計測値Ｐ２に切り替えるので、この切り替えによる大気圧の変動によってドライバに違和感を与えることがない変動量となるように設定される。例えば、判定値Ｋ６を判定値Ｋ５と同じ値に設定すれば、フェールセーフ値からの切り替えによる大気圧変動は、通常走行での変化量と同じとなり、切り替えによるトルク変動は小さいのでドライバに違和感を与えることはなく、実大気圧相当になっていると考えられるため、切り替え時により空燃比制御性の悪化を招くことはない。
【００５５】
ステップ４１８において、所定時間当たりの大気圧計測値Ｐ２の変化量△Ｐ２が判定値Ｋ５よりも小さく、かつ、大気圧記憶値Ｐ１と大気圧計測値Ｐ２との偏差の絶対値｜Ｐ１−Ｐ２｜が判定値Ｋ６より小さくなっており、フェールセーフから復帰可能であると判定された場合（Ｙ）には、ステップ４１９に進む。ステップ４１９では、大気圧計測値Ｐ２の低下が一時的なものであり十分に実大気圧に復帰したものと判断できるので、制御開始時大気圧異常フラグＳＴＦと、大気圧計測センサ仮異常フラグＦＡＩＬ１をクリアしてステップ４２０に進み、制御用大気圧Ｐ３を大気圧計測値Ｐ２とし処理を終了する。
【００５６】
一方、ステップ４１８において、フェールセーフからの復帰判定が成立せず、復帰中であると判断される場合（Ｎ）には、ステップ４２１に進む。ステップ４２１では、大気圧計測センサの仮異常状態が第２の異常判定時間Ｔ２、継続したか否かを判定する。
【００５７】
ここで、前述のように、ＥＣＵ１１のケース１６内に密閉された大気圧計測センサ１６の大気圧計測値が急冷などによる一時的な大気圧の低下から正常値へ復帰するには、第１の異常判定時間Ｔ１よりも長い時間を必要とする傾向にあることから、大気圧計測センサ仮異常判定中の第２の異常判定時間Ｔ２は第１の異常判定時間Ｔ１よりも長く設定し、第２の異常判定時間Ｔ２を一時的な大気圧の低下からの復帰が可能な時間とする。この第２の異常判定時間Ｔ２は、大気圧記憶値Ｐ１と制御開始時の大気圧計測値Ｐ２との差圧を軸とし、その差圧が大きいときには復帰までの異常判定時間Ｔ２も長くなるように設定されたテーブルから求められる。このテーブルは、ＥＣＵ１１のケース１４の気密性なども考慮した、復帰にかかる時間の最悪値を実測値などから求めてテーブルに適合値として設定する。
【００５８】
ステップ４２１での判定の結果、大気圧計測センサ１６の仮異常状態が第２の異常判定時間Ｔ２間継続していない場合（Ｎ）は、ケース１４内の大気圧が復帰中であると判断できるので、ステップ４２２に進み、制御用大気圧Ｐ３をフェールセーフ値として記憶された大気圧記憶値Ｐ１として、フェールセーフ状態を継続する。
【００５９】
また、ステップ４２１において判定の結果、大気圧計測センサの仮異常状態が第２の異常判定時間Ｔ２間継続した場合（Ｙ）には、ケース１４内の大気圧が復帰傾向にあったが、途中でスタックするなどして正常と判断できる値まで復帰できなかったと判断できるので、ステップ４２３に進み、大気圧計測センサ異常フラグＦＡＩＬ２をセットしてステップ４２４に進む。ステップ４２４では、制御用大気圧Ｐ３を大気圧計測センサ異常時のフェールセーフ値であるＫ１に設定し、処理を終了する。
【００６０】
このようにして、図４Ａ、図４Ｂのフローチャートに基づく処理により決定された制御用大気圧は、例えば、ｔ［℃］に於ける空気の密度ρは、大気圧Pとすれば、ρ＝１．２
９３Ｐ／（１＋０．００３６７ｔ）にて表すことができ、大気圧が低下すれば、空気の密度が低下する。従って、空燃比を一定にするために大気圧の変動率に合わせて燃料噴射量を減少させるように補正したり、大気圧の低下によって空気の密度が低下すると、スロットル開度を増加させて空気量を増加させることで空気の密度の低下分を補正するといったような、空燃比制御などに前述の処理により決定した制御用大気圧を用いることができる。
【００６１】
図６は、一時的に大気圧が変化した場合の、従来の装置における制御用大気圧の変化を示すタイミングチャートであり、イグニッションスイッチＩＧのオフからイグニッションスイッチＩＧのオンまでの制御停止中に、ＥＣＵ１１のケース内の大気圧が一時的に急変し、その後復帰している状態を示している。このとき制御開始を示すイグニッションスイッチＩＧのオン時の大気圧が異常であった場合、前述の特許文献２に示された従来の装置によれば、制御用大気圧の変動を制限するので、図６に実線で示す制御用大気圧のように、実際よりも長く計測値の異常値が継続することとなる。
【００６２】
図７は、一時的に大気圧が変化した場合の、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置による復帰判定が行なわれたときの制御用大気圧の変化を示すタイミングチャートである。この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置では、制御開始時であるイグニッションスイッチＩＧのオン時の大気圧が図示のように異常であった場合に、制御開始時大気圧異常フラグＳＴＦがセットされ、図４のステップ４１１で大気圧の計測値に復帰傾向が認められる場合には、大気圧計測センサ仮異常判定フラグＦＡＩＬ１をセットして、制御用大気圧をフェールセーフ値として制御停止時であるイグニッションスイッチＩＧのオフ時の値から求めた制御用大気圧に設定するので、制御用大気圧が図６に示す従来の装置のように異常値を継続することがなく、実際の大気圧に近い値で制御することができる。
【００６３】
さらに、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置によれば、図４のステップ４１８で大気圧計測センサが仮異常となって、図７における時間Ｔ２以内にケース内の大気圧計測値が正常値であると判断される復帰判定が行なわれた場合には、大気圧計測センサ１６での計測値を制御に用いるようにして、大気圧計測センサが正常であるにも拘らず、特許文献１に示された従来の装置のように大気圧がフェールセーフ値に固定されることがなく、従ってその従来の装置のように異常な値を制御に用いることもない。
【００６４】
図８は、一時的に大気圧が変化した場合の、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置による仮異常判定後に異常判定に至ったときの制御用大気圧を示すタイミングチャートである。図８に示すように、大気圧計測センサ仮異常フラグＦＡＩＬ１がセットされた後、異常判定までの時間はＴ１からＴ２に遅延されるが、復帰傾向にあったが途中でセンサ異常が発生し、検出値がスタックするなどして、仮異常判定後、Ｔ２を経過しても復帰判定が行なわれない場合には、大気圧計測センサ１６の大気圧計測値は異常であるとして大気圧計測センサ異常判定フラグＦＡＩＬ２をセットして、制御用大気圧をフェールセーフ値Ｋ１とする。そのため、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置によれば、制御開始時に復帰傾向にあっても、センサ異常などにより完全に復帰できない場合においても、確実に異常を検出することできる。
【００６５】
図９は、制御停止中のセンサ異常により大気圧が変化した場合の、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置での制御用大気圧の変化を示すタイミングチャートである。図９に示すように、一時的な大気圧の低下ではなく、大気圧計測センサ１６の故障により異常値が継続した場合には、図４ステップ４１１、ステップ４１４で復帰傾向が無く、大気圧計測センサ仮異常判定フラグＦＡＩＬ１がセットされないままで、異常値がＴ１継続すると、大気圧計測センサ異常判定フラグＦＡＩＬ２をセットするので、確実に異常を検出することができる。
【００６６】
このように、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置によれば、ＥＣＵ１１の始動時すなわち制御開始時の大気圧計測値が異常な値であっても、復帰状態にあると判断される場合には、仮異常として、通常の異常判定を回避し、通常の異常判定よりも異常判定の時間を長く設定することで、急冷などにより、大気圧に一時的な低下が発生している場合であっても、その間、実際の大気圧に近いフェールセーフ値で運転することができ、異常誤判定することなく、正常復帰することができる。
【００６７】
以上述べたこの発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置は、以下に述べる特徴を備えている。
（１）制御パラメータの一部に大気圧を用いて内燃機関を制御する制御回路と、前記大気圧を計測する大気圧計測センサと、前記制御回路のうちの少なくとも一部と前記大気圧計測センサを収納するケースと、前記大気圧計測センサが計測した大気圧計測値に基づいて前記大気圧計測センサの異常を判定する大気圧計測センサ異常判定手段と、前記内燃機関の制御に用いる前記大気圧を算出する制御用大気圧算出手段とを備え、前記大気圧計測センサ異常判定手段は、前記大気圧計測値の単位時間当たりの変化量が所定値より大きく、かつ前記変化量が前記所定値より大きい状態が所定時間以上継続したとき、前記大気圧計測センサが異常であると判定し、前記制御用大気圧算出手段は、前記大気圧計測センサ異常判定手段による前記判定の状況に基づいて、前記制御用に用いる大気圧を算出する、
ことを特徴とする。
この構成により、大気圧計測値の復帰傾向が認められる場合には大気圧急変による誤検出を防止でき、また、復帰傾向が認められない場合には、確実に異常検出を行なうことができる。そして、ケースの冷却などによりケース内の大気圧が一時的に低下した場合においても、空燃比制御精度が著しく低下することがない内燃機関の制御装置を得ることがで
きる。
【００６８】
（２）前記制御用大気圧算出手段は、前記大気圧計測センサ異常判定手段が前記大気圧計測センサが異常であると判定したとき、前記制御用に用いる大気圧としてフェールセーフ値を算出することを特徴とする。
この構成によれば、大気圧計測センサの異常時に、制御用に用いる大気圧としてフェールセーフ値を用いるので、空燃比制御精度が著しく低下することがない内燃機関の制御装置を得ることができる。
また、ＥＣＵケース内の大気圧が一時的に低下した状態で、ＥＣＵの制御を開始した場合であって、大気圧が正常値に復帰する前であっても、制御に使用する大気圧は異常値とならないから、大気圧検出精度の低下を防止でき、大気圧を利用する燃料噴射量演算などの制御量を実際の大気圧での制御に近づけることができるので、一時的な大気圧の低下による、エンジンの制御性の悪化を防止することができる。
【００６９】
（３）前記フェールセーフ値に基づき前記内燃機関が制御されているとき、前記大気圧計測センサにより計測される大気圧計測値の変化量に基づいて、前記フェールセーフ値による前記制御からの復帰を判定するフェールセーフ復帰判定手段を備え、前記制御用大気圧算出手段は、前記フェールセーフ復帰判定手段が前記復帰を判定したとき、前記制御用に用いる大気圧として前記大気圧計測センサによる今回の大気圧計測値を算出することを特徴とする。
この構成によれば、フェールセーフ復帰判定により大気圧計測値に復帰できるので、ケース内の圧力の一時的な低下により異常を誤判定してフェールセーフ値に固定されることがなく、制御開始時の異常な値が制御に用いられることがないため、制御に用いられる大気圧情報を適正な値に近づけることができ、大気圧計測装置の検出精度の低下や、異常判定手段での異常判定精度の低下を防止することができ、大気圧を用いる、燃料噴射量演算などの制御量を実際の大気圧での制御に近づけることができるので、一時的な大気圧の低下による、空燃費制御精度の低下を防止して、エンジンの制御性の悪化を防止することができる。
この構成によれば、ＥＣＵのケースの冷却などによる一時的に大気圧が変動した状態でＥＣＵの制御が開始され、フェールセーフ手段により、フェールセーフ値が制御に用いられている場合であっても、ＥＣＵケース内の一時的な圧力変動から、正常な大気圧に復帰したことを判定することができ、制御用の大気圧情報をより正確に実際の大気圧に近づけることが可能となり、大気圧検出精度の低下や、異常判定精度の低下を防止することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１１    ＥＣＵ                          １２    回路基板
１３    コネクタ                        １４    ケース
１５    シール部材                      １６    大気圧計測センサ
１７    通気孔                          ２２    記憶手段
２３    異常判定手段                    ２４    フェールセーフ復帰判定手段
２５    制御用大気圧算出手段
【図１】
0005147927.tif 000002
【図２】
0005147927.tif 000003
【図３】
0005147927.tif 000004
【図４Ａ】
0005147927.tif 000005
【図４Ｂ】
0005147927.tif 000006
【図５】
0005147927.tif 000007
【図６】
0005147927.tif 000008
【図７】
0005147927.tif 000009
【図８】
0005147927.tif 000010
【図９】
0005147927.tif 000011