[go: up one dir, main page]

JP2006350707A - 検出手段の故障診断装置 - Google Patents

検出手段の故障診断装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2006350707A
JP2006350707A JP2005176407A JP2005176407A JP2006350707A JP 2006350707 A JP2006350707 A JP 2006350707A JP 2005176407 A JP2005176407 A JP 2005176407A JP 2005176407 A JP2005176407 A JP 2005176407A JP 2006350707 A JP2006350707 A JP 2006350707A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
physical quantity
determination
failure
value
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.)
Pending
Application number
JP2005176407A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Hori
堀　　俊雄
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2005176407A priority Critical patent/JP2006350707A/ja
Priority to US11/453,214 priority patent/US7454281B2/en
Priority to EP06012430A priority patent/EP1734342A1/en
Publication of JP2006350707A publication Critical patent/JP2006350707A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/08—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for safeguarding the apparatus, e.g. against abnormal operation, against breakdown
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2400/00—Control systems adapted for specific engine types; Special features of engine control systems not otherwise provided for; Power supply, connectors or cabling for engine control systems
    • F02D2400/08—Redundant elements, e.g. two sensors for measuring the same parameter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Abstract

【課題】対象とするセンサ群のいずれか１つが故障状態にあるとき、冗長でなく、コスト高を招くことなく、その故障を的確に判定できるようにする。
【解決手段】一つの物理現象に対して、互いに相関性をもって変化する異なる物理量を検出し、検出した物理量を示す信号を出力する少なくとも３個のセンサ１１、１２、１３を有する装置システムの検出手段の故障診断装置であって、少なくとも３個のセンサ１１〜１３の出力を互いの相関性に従って同一の一つの物理量Ａに変換し、変換した同一の物理量Ａを用いてセンサの異常判定を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、３個以上の検出手段を有する装置システムにおける検出手段の故障診断装置に係り、特に、車両や動力プラント、産業機械、化学プラント等で用いられる検出手段の故障診断装置に関する。
状態検出手段、つまり、センサ類の故障診断装置として、車両の挙動（物理現象）を示す第１の物理量を第１の計測信号に変換するための第１のセンサ以外に、第１の物理量とは異なる車両の挙動を示す第２の物理量を第２の計測信号に変換するための第２のセンサを設け、第２の計測信号に基づいて第１の物理量に対応する近似値を演算手段によって算出し、第１のセンサの測定値と第２の計測信号に基づく近似値とを比較することによって、第１のセンサの故障の有無を判定するものがある（例えば、特許文献１）。
この故障診断装置は、第１の計測信号に基づいて第１の物理量の測定値を通信データとして多重伝送路に送信するセンサノードを備えた車両用多重伝送装置に組み込まれるものである。
特開平５−３７４２８号公報
一般的に、機械装置の或る物理現象をセンサで検出する場合、そのセンサの故障を判定することについて、図２０を参照して説明する。ここで云う故障とは、センサが物理現象の真値を捉えることができず、真値とは異なる物理量を出力する状態のことを表す。
図２０では、センサによる物理量の計測対象の機械装置が、自動車等の車両用の内燃機関（エンジン）１０００である。エンジン１０００の或る物理現象、たとえば、吸入空気量を計測するセンサが、センサ１００１のみのように、１個のみであると、センサ１００１が故障状態にあるかを検証するために、他の方法によってエンジン１０００の物理現象を認識する方法がないため、センサ１００１の故障を検出することができない。
そこで、センサ１００１、センサ１００２のように、センサを２個設定し、エンジン１０００の一つの物理現象を測定するようにすると、両センサ１００１、１００２の検出値を比較すれば、その結果が有意に異なる場合には、いずれかのセンサが故障状態にあることは検出できる。
しかし、センサ１００１、センサ１００２のどちらが故障状態にあるかは、センサを１個のみ設定している場合と同様に、他の方法によってエンジン１０００の物理現象を認識する方法がないため、判定することができない。つまり、故障しているセンサを特定することができない。
そこで、センサ１００１、センサ１００２、センサ１００３のように、センサを３個設定すると、この３個のセンサの検出値Ｘ（一つの現象を表す物理量）を比較判定手段１００４によって比較し、２個のセンサの検出値に対して、或る１個のセンサの検出値が有意に異なることをもって、いずれのセンサが故障状態にあるかを検出し、故障判定を行うことができる。
ここで、一般的に、センサの故障は、小さい確率で発生するものなので、２個のセンサが同時に故障状態となる現象は発生しないものと想定できる。よって、故障状態にあるセンサは１個と限定することができ、上記の如く、いずれのセンサが故障状態にあるかを検出することができる。
従って、同一の物理現象に対し３個以上のセンサで測定を行い、それらの検出値を比較し、ある１個の検出値が有意に異なることをもって、いずれのセンサが故障状態にあるかを検出することができる。
ここで、単純にある物理現象の計測システムに高い信頼性を与えようとすると、図２０において、センサ１００１、１００２、１００３を同じ仕様のセンサ（同じ物理量を計測するセンサ）とすると、単純に各センサの検出値を比較するだけでよいが、センサを３個以上設定する必要があるため、冗長で、システムのコストは高いものとなる。
本発明は、前記点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、対象とする検出手段（センサ）群のいずれか１つが故障状態にあるとき、冗長でなく、コスト高を招くことなく、その故障を的確に判定できる装置システムの検出手段の故障診断装置を提供することにある。
本発明による検出手段の故障診断装置は、一つの物理現象に対して、互いに相関性をもって変化する異なる物理量を検出し、検出した物理量を示す信号を出力する少なくとも３個の検出手段を有する装置システムの検出手段の故障診断装置であって、前記少なくとも３個の検出手段より検出された出力をそれぞれ相互比較する比較手段と、前記比較手段によって相互比較した結果がそれぞれ所定値以上の差異があるかを判定し、相互比較のうち所定値以上の差異を有する出力と、所定値以上の差異を有さない出力との比較から、一つの検出手段を異常と判定する判定手段とを有する。
本発明による検出手段の故障診断装置は、一つの物理現象に対して、互いに相関性をもって変化する異なる物理量を検出し、検出した物理量を示す信号を出力する少なくとも３個の検出手段を有する装置システムの検出手段の故障診断装置であって、前記少なくとも３個の検出手段の出力のうちの二つを各々一組として各組ごとに相互比較する比較手段と、前記比較手段によって相互比較した結果である各組の出力の差異が所定値以上の差異であるか否かを判別し、所定値以上の差異を有する組と、所定値の以上の差異を有さない組との比較により、一つの検出手段を異常と判定する判定手段とを有する。
本発明による検出手段の故障診断装置は、好ましくは、前記判定手段は、所定値以上の差異を有する組に属する検出手段のうち、出力が他の検出手段の出力より乖離している一つの検出手段を異常と判定する。
本発明による検出手段の故障診断装置は、好ましくは、前記判定手段は、所定以上の差異を有さない組に属する二つの検出手段を正常と判定する。
本発明による検出手段の故障診断装置は、好ましくは、前記判定手段は、一つの検出手段について、所定値以上の差異を有する組に属する結果を少なくとも２つ得た該一つの検出手段を異常と判定する。
本発明による検出手段の故障診断装置は、一つの物理現象に対して、互いに相関性をもって変化する異なる物理量を検出し、検出した物理量を示す信号を出力する少なくとも３個の検出手段を有する装置システムの検出手段の故障診断装置であって、前記少なくとも３個の検出手段の出力より異常を判定するための判定基準値を求める判定基準算出手段と、判定基準算出手段によって求められた前記判定基準値と各検出手段の出力との比較し、検出手段の異常を判定する比較判定手段とを有する。
本発明による検出手段の故障診断装置は、好ましくは、前記判定基準算出手段は、３個以上の検出手段の出力の平均値を算出し、当該平均値を前判定基準値とする。
本発明による検出手段の故障診断装置は、一つの現象に対して、互いに相関性をもって変化する異なる物理量を検出し、検出した物理量を示す信号を出力する少なくとも３個の検出手段を有する装置システムの検出手段の故障診断装置であって、少なくとも３個の検出手段の出力のうち、少なくとも二つの出力とそれ以外の出力に基づいて異常を判定するための判定基準値を求める判定基準算出手段と、前記判定基準算出手段によって求められた判定基準値と前記各検出手段の少なくとも一つの検出手段の比較により前記比較された検出手段の異常を判定する比較判定手段とを有する。
本発明による検出手段の故障診断装置は、好ましくは、前記比較判定手段は、一つの検出手段により求められた出力値と、それ以外の検出手段により求められた平均値を比較することにより、当該一つの検出手段の異常を判定する。
本発明による検出手段の故障診断装置は、一つの物理現象に対して、互いに相関性をもって変化する異なる物理量を検出し、検出した物理量を示す信号を出力する少なくとも３個の検出手段を有する装置システムの検出手段の故障診断装置であって、前記少なくとも３個の検出手段の出力を互いの相関性に従って同一の一つの物理量に変換し、変換した同一の物理量を用いて前記検出手段の異常判定を行う。
本発明による検出手段の故障診断装置は、好ましくは、前記検出手段の出力が前記故障判定のための所定値より大きい所定値を超えた場合には、他の故障判定に凌駕して前記検出手段を異常と判定する。
本発明による検出手段の故障診断装置によれば、同じ物理量を計測するセンサを多重にすることなく、それぞれ異なる物理量を検出する３個以上のセンサのいずれが故障状態にあるかを判定することができる。これにより対象とする検出手段群のいずれか１つが故障状態にあるとき、冗長でなく、コスト高を招くことなく、その故障を的確に判定できる。
まず、本発明による検出手段の故障診断装置の原理、有用性について説明する。
車両や動力プラント、産業機械、化学プラントの制御システムでは、例えば、エンジンの状態を検出するセンサ（検出手段）について見ても、エンジンのさまざまな状態を検出する多くの種類のセンサが設けられており、それぞれ異なる物理状態を検出している。そして、それら、それぞれ異なる物理状態は、完全に独立して変化するものではなく、互いに相関しながら変化するものも多い。
従って、エンジンの異なる物理状態を検出するセンサの検出値（出力）から、同一の物理量を算出することが可能な場合がある。よって、一つの物理現象に対して３個以上それぞれ異なる物理量を検出するセンサについて、それらの検出値を比較し、ある１個の検出値が有意に異なることをもって、いずれのセンサが故障状態にあるかを検出することができる。
このことを、図１を用いて説明する。エンジン１０には、直接検出する物理状態が異なる３個のセンサ１１、１２、１３が取り付けられている。これらのセンサ１１、１２、１３が検出する検出量（センサ出力）Ｂ、Ｃ、Ｄは、それぞれ、換算処理手段２１、２２、２３に入力される。前述のように、エンジン１０のそれぞれ異なる物理状態は、完全に独立して変化するものではなく、互いに相関しながら変化するため、異なる検出量から同一の物理量Ａを算出することが可能であり、換算処理手段２１、２２、２３は、それぞれのセンサ出力のＢ、Ｃ、Ｄ信号を、一つの物理現象を表す物理量Ａ（例えば、吸入空気量、吸気管圧力、エンジン回転数）に変換して出力する。
これにより、比較判定手段３０は、図２０で説明したような故障判定と同等の故障判定が可能となり、同じ物理量を計測するセンサを多重にすることなく、それぞれ異なる物理量を検出するセンサ１１、１２、１３のいずれが故障状態にあるかを判定することができる。
つぎに、本発明による検出手段の故障診断装置を適用する装置システムの一つの実施形態として、動力装置である筒内噴射内燃機関を、図２を参照して説明する。
筒内噴射内燃機関（以下、エンジンと言う）１００は、シリンダボア１００ａにピストン１００ｂを有し、ピストン１００ｂの図にて上側に燃焼室１００ｃを画定している。
燃焼室１００ｃに導入される吸入空気は、エアクリーナ１０２の入口部１０２ａから取り入れられ、エンジン１００の運転状態計測手段の一つである空気流量計（エアフローセンサ）１０３を通り、吸気流量を制御する電制スロットル弁１０５ａを収容したスロットルボディ１０５を通ってコレクタ１０６に入る。
エアフローセンサ１０３は、一つの物理量である吸気流量を表す検出信号をエンジン制御装置であるコントロールユニット１１５に出力する。
スロットルボディ１０５には、エンジン１００の運転状態計測手段の一つであるスロットルセンサ１０４が取り付けられている。スロットルセンサ１０４は、一つの物理量である電制スロットル弁１０５ａの開度を表す検出信号をコントロールユニット１１５に出力する。
コレクタ１０６に吸入された空気は、エンジン１００の各燃焼室１００ｃに接続されている吸気枝管１０１に分配された後、燃焼室１００ｃに導かれる。
コレクタ１０６には吸気管圧力センサ１２８が取り付けられている。吸気管圧力センサ１２８は、コレクタ１０６の圧力、すなわち、吸気管圧力を検出し、その検出信号をコントロールユニット１１５に出力する。
ガソリン等の燃料は、燃料タンク１０８から燃料ポンプ１０９により一次加圧されて燃料圧力レギュレータ１１０により一定の圧力に調圧され、さらに高圧燃料ポンプ１１１によって高い圧力に二次加圧されてコモンレール１２５へ圧送される。
コモンレール１２５には燃料圧力センサ１２１が取り付けられている。燃料圧力センサ１２１は、二次加圧された燃料圧力を検出し、その検出信号をコントロールユニット１１５に出力する。
高圧燃料は各燃焼室１００ｃ毎に設けられているインジェクタ１１２から燃焼室１００ｃ内に直接噴射（筒内噴射）される。燃焼室１００ｃ内に噴射された燃料は、点火コイル１１３により高電圧化された点火信号により点火プラグ１１４によって着火される。
排気弁１００ｅのカムシャフト１０７にはカム角センサ１１６が取り付けられている。カム角センサ１１６は、一つの物理量であるカムシャフト１０７の位相を検出し、その検出信号をコントロールユニット１１５に出力する。なお、カム角センサ１１６は吸気弁１００ｄのカムシャフト１２２に取り付けてもよい。
エンジン１００のクランクシャフト１００ｆにはクランク角センサ１１７が取り付けられている。クランク角センサ１１７は、一つの物理量であるクランクシャフト１００ｆの回転と位相を検出し、その検出信号をコントロールユニット１１５に出力する。
排気管１１９には触媒１２０が設けられている。排気管１１９の触媒１２０より上流側には空燃比センサ１１８が取り付けられている。空燃比センサ１１８は、一つの物理量である排気ガスの空燃比（酸素）を検出し、その検出信号をコントロールユニット１１５に出力する。
コントロールユニット１１５は、マイクロコンピュータ式のものであり、図３に示されているように、ＭＰＵ２０３と、ＲＯＭ２０２と、ＲＡＭ２０４及びＡ／Ｄ変換器を含むＩ／ＯＬＳＩ２０１等により構成されている。
コントロールユニット１１５は、エンジンの運転状態を計測（検出）する手段であるエアフローセンサ１０３、スロットルセンサ１０４、カム角センサ１１６、クランク角センサ１１７、空燃比センサ１１８、アクセルセンサ１２６、スタータスイッチ１２７、吸気管圧力センサ１２８の各々より信号を入力し、所定の演算処理を実行し、この演算結果として算定された各種の制御信号を、インジェクタ１１２、点火コイル１１３等に出力し、燃料供給量制御、点火時期制御、センサ（検出手段）の故障判定を実行するものである。
かかるエンジン制御システムにおける一つの物理現象として、エンジン１００の吸入空気量について着目し、このことについて図４を用いて説明する。
エンジン１００の吸入空気量は、前述のようにエアフローセンサ１０３により計測される。吸入空気量は、スロットルボディ１０５の電制スロットル弁１０５ａによって運転者の意思、その他に基づいて制御される。スロットルボディ１０５には、前述のように弁開度を計測するスロットルセンサ１０４が設けられている。
吸入空気は、エンジン１００の吸入行程により燃焼室１００ｃに吸入されるので、電制スロットル弁１０５ａより下流、すなわちコレクタ１０６内の圧力は、吸入空気量と、エンジン１００が吸入しようとする力のバランスにより決まる。コレクタ１０６内の圧力は、前述のように吸気管圧力センサ１２８により計測される。
これらの現象について、以下により詳細に説明する。
まず、吸入空気量Ｑとスロットル弁開度の関係について、図５を用いて説明する。エンジン１００の吸入空気は、エンジン１００が有する、多くの場合、複数の燃焼室（シリンダ）１００ｃに吸入される。一つの燃焼室１００ｃが１回の吸入行程で吸入する空気量をシリンダ吸入空気量Ｑと呼ぶと、エアフローセンサ１０３が計測する吸入空気量は、所定時間でエンジン１００が吸入する総空気量なので、吸入空気量＝シリンダ吸入空気量Ｑ×所定時間での吸入行程回数の関係（相関性）が成り立つ。
スロットルセンサ１０４が計測するスロットル開度により、吸気開口面積Ｓが機械的に定まる。吸気開口面積Ｓが定まると、エンジン１００が空気を吸入しようとする力のバランスから、電制スロットル弁１０５ａによる絞り部によって吸入空気量Ｑとコレクタ１０６内の圧力がバランスする。よって、吸気開口面積Ｓとシリンダ吸入空気量Ｑとの間に、図５に示されているように、各エンジン回転数Ｎ毎に一義的に決まる関係が得られる。
従って、スロットル開度を検出すると、エンジン回転数Ｎが既知であれば、スロットル開度とエンジン回転数Ｎから、吸入空気量Ｑを算出することができる。
つぎに、シリンダ吸入空気量Ｑと吸気管圧力Ｐの関係について、図６を用いて説明する。前述のようにコレクタ内の圧力、つまり、吸気管圧力Ｐは、シリンダ吸入空気量Ｑと、エンジン１００が吸入しようとする力のバランスにより決まるので、吸気管圧力Ｐと吸入空気量Ｑとの間に、図６に示されているように、各エンジン回転数Ｎ毎に一義的に決まる関係（相関性）が得られる。
従って、吸気管圧力Ｐを検出すると、エンジン回転数Ｎが既知であれば、吸気管圧力Ｐとエンジン回転数Ｎから、シリンダ吸入空気量Ｑを算出することができる。
これらのことにより、エアフローセンサ１０３と、スロットルセンサ１０４と、吸気管圧センサ１２８のそれぞれの出力信号から、それぞれシリンダ吸入空気量Ｑを算出することができる。
かかる原理を用いて、センサの故障を診断する診断装置の一実施形態を、図７を参照して説明する。
この診断装置は、マイクロコンピュータ式のコントロールユニット１１５がコンピュータプログラムを実行することにより具現化されるものであり、物理量演算部９０４、９０５、９０６と、物理量換算部９０７、９０８、９０９と、判定基準算出手段としての平均値演算部９１０と、比較判定部９１１とを有する。
エアフローセンサ１０３、スロットルセンサ１０４、吸気管圧センサ１２８のそれぞれの出力信号は、本実施形態においては、電圧によるアナログ信号である。
物理量演算部９０４、９０５、９０６は、エアフローセンサ１０３、スロットルセンサ１０４、吸気管圧センサ１２８のそれぞれからのアナログ信号をディジタル信号に変換してそれぞれ、吸入空気量、吸気管圧力、スロットル開度の物理量を演算する。
エアフローセンサ１０３の信号より演算された吸入空気量は、物理量換算部９０７に入力される。物理量換算部９０７は入力された吸入空気量をエンジン回転数Ｎで割ってシリンダ吸入空気量Ｑを求める。
吸気管圧センサ１２８の信号より演算された吸気管圧力は、物理量換算部９０８に入力される。物理量換算部９０８は、入力された吸気管圧力Ｐとエンジン回転数Ｎとから、図６に示されているような相関性に従ってシリンダ吸入空気量Ｑを求める。
スロットルセンサ１０４の信号より演算されたスロットル開度は、物理量換算部９０９に入力される。物理量換算部９０９は、入力されたスロットル開度（吸気開口面積Ｓ）とエンジン回転数Ｎとから、図６に示されているような相関性に従ってシリンダ吸入空気量Ｑを求める。
以上説明した処理から、エアフローセンサ１０３、吸気管圧センサ１２８、スロットルセンサ１０４のそれぞれの信号から、同一の物理値であるシリンダ吸入空気量Ｑを求めることができることがわかる。
従って、図１で説明したように、それぞれのシリンダ吸入空気量Ｑを定量的に比較することにより、エアフローセンサ１０３、吸気管圧センサ１２８、スロットルセンサ１０４のいずれかが故障状態にあるかを検出することができる。
その検出処理の１実施形態として、平均値演算部９１０にて、エアフローセンサ１０３の出力信号によるシリンダ吸入空気量ＱをＱ１、吸気管圧センサ１２８の出力信号によるシリンダ吸入空気量ＱをＱ２とし、その平均値ＡＡＶｑ＝（Ｑ１＋Ｑ２）／２を求める。平均値ＡＡＶｑは、スロットルセンサ１０４の故障を判定する判定基準値である。
比較判定部９１１は、スロットルセンサ１０４の出力信号から求めたシリンダ吸入空気量ＱをＱ３とし、Ｑ３と平均値ＡＡＶｑとの比（Ｑ３／ＡＡＶｑ）を求める。
ここで、各センサの測定誤差が０、かつ各演算における誤差が０である場合、スロットルセンサ１０４によるシリンダ吸入空気量Ｑ３と平均値ＡＡＶｑの比（Ｑ３／ＡＡＶｑ）は１となり、スロットルセンサ１０４の信号が誤差を持つ場合、その誤差に応じて比（Ｑ３／ＡＡＶｑ）は１から乖離する値になる。
比（Ｑ３／ＡＡＶｑ）は、スロットルセンサ１０４の誤差を表す指標であり、１からの乖離が所定値以上となった場合には、スロットルセンサ１０４が故障状態と判定できることが分かる。
従って、比較判定部９１１では、比（Ｑ３／ＡＡＶｑ）が所定値Ｘｑ３より大きい、あるいは所定値Ｙｑ３より小さい場合には、スロットルセンサ１０４が故障であると判定する。
ここで、平均値ＡＡＶｑは、エアフローセンサ１０３と吸気管圧センサ１２８の出力信号からのシリンダ吸入空気量Ｑの平均値であるため、両センサが測定誤差を持つ場合でも、その値は、真のシリンダ吸入空気量に近い。そのため、スロットルセンサ１０４の信号によるシリンダ吸入空気量Ｑ３と、平均値ＡＡＶｑのシリンダ吸入空気量の比較は、精度よく行うことができる。よって、スロットルセンサ１０４の故障を精度よく判定することができる。
以上の説明は、スロットルセンサ１０４の故障を検出するための演算と判定であるが、図示していないが、同様の演算と判定を行えば、エアフローセンサ１０３、吸気管圧センサ１２８の故障を精度よく判定することができる。
エアフローセンサ１０２の故障判定に関しては、吸気管圧センサ１２８とスロットルセンサ１０４の出力信号より求められたシリンダ吸入空気量の平均値を算出し、該平均値とエアフローセンサ１０２の出力信号によるシリンダ吸入空気量とを比較することで、故障判定を行えばよい。
同様に、吸気管圧センサ１２８の故障判定に関しては、エアフローセンサ１０３とスロットルセンサ１０４の出力信号より求められたシリンダ吸入空気量の平均値を算出し、該平均値と吸気管圧センサ１２８の出力信号によるシリンダ吸入空気量とを比較することで故障判定を行えばよい。
以上、具体例により説明した故障診断装置を一般化して示したものが図８である。３個のセンサ６０１、６０２、６０３のうちの一つのセンサ６０３の出力信号を換算処理手段６０６によって一つの物理量（同一物理量）に変換した演算値Ａ３と、それ以外のセンサ６０１、６０２の出力信号を換算処理手段６０４、６０５によって一つの物理量（同一物理量）に変換した演算値Ａ１とＡ２の平均値ＡＡＶとを比較する。
平均値ＡＡＶは判定基準算出手段６０７によって算出される。判定基準算出手段６０７は、複数個（３個以上）のセンサ６０１、６０２、６０３のうちの故障判定対象の一つのセンサ６０３を除く他のセンサ６０１、６０２による同一物理量の算術的平均値を算出し、これを故障判定対象の一つのセンサ６０３のための判定基準値とする。
平均値ＡＡＶと一つのセンサ６０３の同一物理量の演算値Ａ３との比較は、比較判定手段６０８によって行われる。比較判定手段６０８は、平均値ＡＡＶと一つのセンサ６０３の同一物理量の演算値Ａ３との比（Ａ３／ＡＡＶ）が所定値Ｘ３より大きい、あるいは所定値Ｙ３より小さい場合には、センサ６０３が故障であると判定する。
なお、この処理は、センサ６０３にのみ有効性が限られるものではなく、センサ６０１、センサ６０２に対しても同様の演算と判定を行えば、同様の効果を得られる。
この実施形態は、さらに、一般的に云えば、少なくとも３個の検出手段より検出された出力のうちの、少なくとも２個の出力と、それ以外の出力に基づいて異常を判定するための判定基準値を求め、当該判定基準値と各検出手段のうちの少なくとも一つの検出手段の出力との比較により、前記比較された検出手段の異常を判定する実施形態である。
本実施形態による故障判定の性能をシミュレートした結果を、図９を用いて説明する。図９は、センサ１（センサ６０１）およびセンサ２（センサ６０２）による物理量の演算結果は、常に正常値１を出力し、センサ３による物理量の演算結果が０から２まで変化したときの、センサ３（センサ６０３）による物理量の演算結果を横軸に取り、縦軸にセンサ１とセンサ２、センサ１とセンサ３、センサ２とセンサ３による物理量の演算結果のそれぞれの平均値、およびその平均値に対する、比較するセンサによる物理量の演算結果の偏差を１を中心とする値で示している。
例えば、センサ３による物理量の演算結果の偏差とは、センサ３による物理量の演算結果の偏差をセンサ１とセンサ２による物理量の演算結果の平均値で割った値である。この値は図９にある通り、センサ３による物理量の演算結果が１のとき、すなわちセンサ３が正常状態であるときには１を示している。
図９より、センサ３が正常状態から乖離するほど、すなわち、横軸が１から乖離するほど、センサ３による物理量の演算結果の偏差が１から乖離していることが分かる。
この乖離の度合いは、センサ１およびセンサ２による物理量の演算結果の偏差の乖離の度合いより常に大きい。従って、本実施形態を適用するセンサ群、システムの持つ精度や指標の線形性などを考慮し、適宜異常と判定する所定の閾値を選定すれば、センサ３の故障を的確に検出することができる。
なお、図９では、センサ３が故障状態にある例を示しているが、センサ１、センサ２が故障状態にあるときにも、同一の現象となることは容易に理解できる。
つぎに、本発明による検出手段の故障診断装置の他の実施形態を、図１０を参照して説明する。この実施形態は、図８に示されている実施形態にベースにして、本発明を適用するセンサ群、システムの持つ精度や指標の線形性によって、さらに故障判定の精度を向上させる実施形態である。なお、図１０において、図８に対応する部分は、図８に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
センサ６０３の故障判定においては、センサ６０１、６０２の出力信号を一つの物理量（同一物理量）に変換した演算値Ａ１とＡ２の平均値ＡＡＶ３を判定基準算出手段１９０７で求め、比較手段１９０８によって平均値ＡＡＶ３とセンサ６０３の同一物理量の演算値Ａ３との比（Ａ３／ＡＡＶ３）が所定値Ｘ３より大きい、あるいは所定値Ｙ３より小さいとを比較し、この比較結果と、もう一つの比較手段１９０８の比較結果との論理積をＡＮＤゲート１９１６によって取り、両条件が成立したときのみ、センサ６０３を故障であると判定する。
比較手段１９０８は、センサ６０２、６０３の出力信号を一つの物理量（同一物理量）に変換した演算値Ａ２とＡ３の平均値ＡＡＶ１とセンサ６０１の同一物理量の演算値Ａ１との比（Ａ１／ＡＡＶ１）と、センサ６０１、６０３の出力信号を一つの物理量（同一物理量）に変換した演算値Ａ１とＡ３の平均値ＡＡＶ２とセンサ６０２の同一物理量の演算値Ａ２との比（Ａ２／ＡＡＶ２）とがほぼ等しくて、これらの絶対値に対して平均値ＡＡＶ３とセンサ６０３の同一物理量の演算値Ａ３との比（Ａ３／ＡＡＶ３）の絶対値が乖離しているか否かを判別する。
前述の図９から理解される通り、センサ６０３（センサ３）の故障時には、センサ６０３による物理量の演算結果の偏差、すなわち、（Ａ３／ＡＡＶ３）が１から乖離すると共に、センサ６０１（センサ１）による物理量の演算結果の偏差、すなわち、（Ａ１／ＡＡＶ１）、およびセンサ６０２（センサ２）による物理量の演算結果の偏差、すなわち、（Ａ２／ＡＡＶ２）も１から乖離する。
よって、比較手段１９０８による比較判定は、センサ６０１およびセンサ６０３も故障と判定することを防止するための処理である。
センサ６０３の故障時は、（Ａ３／ＡＡＶ３）の絶対値は、（Ａ１／ＡＡＶ１）の絶対値および（Ａ２／ＡＡＶ２）の絶対値より有意に大きく、（Ａ１／ＡＡＶ１）の絶対値と（Ａ２／ＡＡＶ２）の絶対値は有意差がないことを利用し、比較手段１９０８においてそれに適う判定を行うことにより、センサ６０３の故障を、より確実に判定するようにしている。
以上の実施形態による故障判定は、センサ６０１、センサ６０２に対する故障判定にも同様に適用できる。
センサ６０２の故障判定においては、センサ６０１、６０３の出力信号を一つの物理量（同一物理量）に変換した演算値Ａ１とＡ３の平均値ＡＡＶ２を判定基準算出手段１９１０で求め、比較手段１９１１によって平均値ＡＡＶ２とセンサ６０２の同一物理量の演算値Ａ２との比（Ａ２／ＡＡＶ２）が所定値Ｘ３より大きい、あるいは所定値Ｙ３より小さいとを比較し、この比較結果と、もう一つの比較手段１９１２の比較結果との論理積をＡＮＤゲート１９１７によって取り、両条件が成立したときのみ、センサ６０２を故障であると判定する。
比較手段１９１２は、センサ６０２、６０３の出力信号を一つの物理量（同一物理量）に変換した演算値Ａ２とＡ３の平均値ＡＡＶ１とセンサ６０１の同一物理量の演算値Ａ１との比（Ａ１／ＡＡＶ１）と、センサ６０１、６０２の出力信号を一つの物理量（同一物理量）に変換した演算値Ａ１とＡ２の平均値ＡＡＶ３とセンサ６０３の同一物理量の演算値Ａ３との比（Ａ３／ＡＡＶ３）とがほぼ等しくて、これらの絶対値に対して平均値ＡＡＶ２とセンサ６０２の同一物理量の演算値Ａ２との比（Ａ２／ＡＡＶ２）の絶対値が乖離しているか否かを判別する。
また、センサ６０１の故障判定においては、センサ６０２、６０３の出力信号を一つの物理量（同一物理量）に変換した演算値Ａ２とＡ３の平均値ＡＡＶ１を判定基準算出手段１９１３で求め、比較手段１９１４によって平均値ＡＡＶ１とセンサ６０１の同一物理量の演算値Ａ１との比（Ａ１／ＡＡＶ１）が所定値Ｘ３より大きい、あるいは所定値Ｙ３より小さいとを比較し、この比較結果と、もう一つの比較手段１９１５の比較結果との論理積をＡＮＤゲート１９１８によって取り、両条件が成立したときのみ、センサ６０１を故障であると判定する。
比較手段１９１５は、センサ６０１、６０３の出力信号を一つの物理量（同一物理量）に変換した演算値Ａ１とＡ３の平均値ＡＡＶ２とセンサ６０２の同一物理量の演算値Ａ２との比（Ａ２／ＡＡＶ２）と、センサ６０１、６０２の出力信号を一つの物理量（同一物理量）に変換した演算値Ａ１とＡ２の平均値ＡＡＶ３とセンサ６０３の同一物理量の演算値Ａ３との比（Ａ３／ＡＡＶ３）とがほぼ等しくて、これらの絶対値に対して平均値ＡＡＶ１とセンサ６０１の同一物理量の演算値Ａ１との比（Ａ１／ＡＡＶ１）の絶対値が乖離しているか否かを判別する。
以上により、故障判定の対象とするセンサ６０１〜６０３の全てについて、故障を、より確実に判定するようにできる。
以上説明した実施形態では、平均値との比較を、比を求めることにより行う例を示したが、平均値と比較する値を比較する方法は、目的とする誤差の性質、演算手段の性能などにより適宜選択すればよく、差による比較などが考えられる。
本発明による故障診断装置の本質は、たとえば、車両の一つの部位または動力装置の状態の、一つの現象に対して３個以上それぞれ異なる状態で検出する検出手段と、その少なくとも３個の検出手段より検出された出力をそれぞれ相互比較する手段と、該相互比較した結果がそれぞれ予め定める所定以上の差異があるかを判定する手段とを有し、相互比較のうち予め定める所定以上の差異を有する出力と、予め定める所定の差異を有さない出力の比較から、一つの検出手段を異常と判定するところにあるため、その他の出力の比較の方法が、さまざまに考えられる。
例えば、３個以上の検出手段の出力値の平均値と、各々の検出値を比較することにより、当該検出手段の異常を判定する比較法、さらに一般的には、少なくとも３個の検出手段より検出された出力により異常を判定するための判定基準を求め、その判定基準と各検出手段の少なくとも一つの検出手段の比較により、比較された検出手段の異常を判定する方法がある。
この比較方法による故障診断装置の実施形態を、図１１を参照して説明する。なお、図１１において、図８に対応する部分は、図８に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
本実施形態では、判定基準算出手段５０７は、３個のセンサ６０１、６０２、６０３のそれぞれの出力信号を一つの物理量（同一物理量）に変換した演算値Ａ１とＡ２とＡ３の平均値ＡＡＶａ＝（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３）／３を算出し、これを共通の判定基準値とする。
センサ６０１の故障判定を行う比較判定手段５０８は、センサ６０１の出力信号を一つの物理量（同一物理量）に変換した演算値Ａ１と平均値ＡＡＶａとの比（Ａ１／ＡＡＶａ）が所定値Ｘ１より大きい、あるいは所定値Ｙ１より小さい場合には、センサ６０１が故障であると判定する。
センサ６０２の故障判定を行う比較判定手段５０９は、センサ６０２の出力信号を一つの物理量（同一物理量）に変換した演算値Ａ２と平均値ＡＡＶａとの比（Ａ２／ＡＡＶａ）が所定値Ｘ２より大きい、あるいは所定値Ｙ２より小さい場合には、センサ６０２が故障であると判定する。
センサ６０３の故障判定を行う比較判定手段５１０は、センサ６０３の出力信号を一つの物理量（同一物理量）に変換した演算値Ａ３と平均値ＡＡＶａとの比（Ａ３／ＡＡＶａ）が所定値Ｘ３より大きい、あるいは所定値Ｙ３より小さい場合には、センサ６０３が故障であると判定する。
つまり、比較判定手段５０８、５０９、５１０は、それぞれ同一物理量演算値Ａ１、Ａ２、Ａ３と共通の判定基準値である平均値ＡＡＶａとの比を求め、それぞれの比がそれぞれの所定値Ｘ１、Ｙ１、Ｘ２、Ｙ２、Ｘ３、Ｙ３を超えているかを判定する。超えている場合には、比較する同一物理量演算値Ａ１、Ａ２、Ａ３を算出したセンサを故障と判定するようにしている。
すなわち、センサ６０１、６０２、６０３のいずれか一つが故障している場合には、平均値ＡＡＶａに対し比較する同一物理量演算値Ａ１、Ａ２、Ａ３のいずれかが有意に異なる現象を利用して判定するようにしている。これにより、たとえば、スロットルセンサ１０４の故障を精度よく判定することができる。
本実施形態による故障判定の性能をシミュレートした結果を、図１２を用いて説明する。図１２は、センサ１（センサ６０１）およびセンサ２（センサ６０２）による物理量の演算結果は、常に正常値１を出力し、センサ３（センサ６０３）による物理量の演算結果が０から２まで変化したときの、センサ３による物理量の演算結果を横軸に取り、縦軸にセンサ１とセンサ２とセンサ３の３者による物理量の演算結果の平均値、およびその平均値に対する、比較するセンサによる物理量の演算結果の偏差を、１を中心とする値で示している。
例えば、センサ３による物理量の演算結果の偏差とは、センサ３による物理量の演算結果の偏差をセンサ１とセンサ２とセンサ３による物理量の演算結果の平均値で割った値である。この値は、図にある通り、センサ３による物理量の演算結果が１のとき、すなわちセンサ３が正常状態であるときには１を示している。
図１２より、センサ３が正常状態から乖離するほど、すなわち、横軸が１から乖離するほど、センサ３による物理量の演算結果の偏差が１から乖離していることが分かる。
この乖離の度合いは、センサ１およびセンサ２による物理量の演算結果の偏差の乖離の度合いより常に大きい。従って、本実施形態を適用するセンサ群、システムの持つ精度や指標の線形性などを考慮し、適宜異常と判定する所定の閾値を選定すれば、センサ３の故障を的確に検出できるができる。
なお、図１２では、センサ３が故障状態にある例を示しているが、センサ１、センサ２が故障状態にあるときにも、同一の現象となることは容易に理解できる。
つぎに、本発明による検出手段の故障診断装置の他の実施形態を、図１３を参照して説明する。この実施形態は、図１１に示されている実施形態にベースにして、本発明を適用するセンサ群、システムの持つ精度や指標の線形性によって、さらに故障判定の精度を向上させる実施形態である。なお、図１３において、図１１に対応する部分は、図１１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
センサ６０１の故障判定においては、比較手段５０８の比較結果と、もう一つの比較手段１８０９の比較結果との論理積をＡＮＤゲート１８１４によって取り、両条件が成立したときのみ、センサ６０１を故障であると判定する。
比較手段１８０９は、平均値ＡＡＶａとセンサ６０２の同一物理量の演算値Ａ２との比（Ａ２／ＡＡＶａ）と、平均値ＡＡＶａとセンサ６０３の同一物理量の演算値Ａ３との比（Ａ３／ＡＡＶａ）とがほぼ等しくて、これらの絶対値に対して平均値ＡＡＶａとセンサ６０１の同一物理量の演算値Ａ１との比（Ａ１／ＡＡＶａ）の絶対値が乖離しているか否かを判別する。
センサ６０２の故障判定においては、比較手段５０９の比較結果と、もう一つの比較手段１８１１の比較結果との論理積をＡＮＤゲート１８１５によって取り、両条件が成立したときのみ、センサ６０２を故障であると判定する。
比較手段１８１１は、平均値ＡＡＶａとセンサ６０１の同一物理量の演算値Ａ１との比（Ａ１／ＡＡＶａ）と、平均値ＡＡＶａとセンサ６０３の同一物理量の演算値Ａ３との比（Ａ３／ＡＡＶａ）とがほぼ等しくて、これらの絶対値に対して平均値ＡＡＶａとセンサ６０２の同一物理量の演算値Ａ２との比（Ａ２／ＡＡＶａ）の絶対値が乖離しているか否かを判別する。
また、センサ６０３の故障判定においては、比較手段５１０の比較結果と、もう一つの比較手段１８１３の比較結果との論理積をＡＮＤゲート１８１６によって取り、両条件が成立したときのみ、センサ６０３を故障であると判定する。
比較手段１８１４は、平均値ＡＡＶａとセンサ６０１の同一物理量の演算値Ａ１との比（Ａ１／ＡＡＶａ）と、平均値ＡＡＶａとセンサ６０２の同一物理量の演算値Ａ２との比（Ａ２／ＡＡＶａ）とがほぼ等しくて、これらの絶対値に対して平均値ＡＡＶａとセンサ６０３の同一物理量の演算値Ａ３との比（Ａ３／ＡＡＶａ）の絶対値が乖離しているか否かを判別する。
図１２はセンサ３（センサ６０３）が故障状態にある例を示しているが、センサ１（センサ６０１）およびセンサ２（センサ６０２）が故障状態にあるときにも、同一の現象となることは容易に理解できるから、図１２から理解される通り、センサ６０１の故障時は、センサ６０１による物理量の演算結果の偏差、すなわち、（Ａ１／ＡＡＶａ）が、１から乖離すると共に、センサ６０２による物理量の演算結果の偏差、すなわち、（Ａ２／ＡＡＶａ）、およびセンサ６０３による物理量の演算結果の偏差、（Ａ３／ＡＡＶａ）も１から乖離する。
よって、比較手段１８０９による比較判定は、センサ６０２および６０３も故障と判定することを防止するための処理である。
センサ６０１の故障時は、（Ａ１／ＡＡＶａ）の絶対値は、（Ａ２／ＡＡＶａ）の絶対値および（Ａ３／ＡＡＶａ）の絶対値より有意に大きく、（Ａ２／ＡＡＶａ）の絶対値と（Ａ３／ＡＡＶａ）の絶対値は有意差がないことを利用し、比較手段１８０９によってそれに適う判定を行うことにより、センサ６０１の故障を、より確実に判定するようにしている。
以上の故障判定は、センサ６０２、センサ６０３に対する故障判定にも同様に適用できるから、故障判定の対象とするセンサ６０１〜６０３の全てについて、故障を、より確実に判定するようにできる。
さらに、他の比較方法として、少なくとも３個の検出手段より検出された出力をそれぞれ相互比較する比較手段と、相互比較した結果がそれぞれ予め定める所定以上の差異があるかを判定する判定手段とを設け、相互比較のうち予め定める所定以上の差異を有する出力と、予め定める所定の差異を有さない出力の比較から、一つの検出手段を異常と判定する方法もある。
換言すると、少なくとも３個の検出手段の出力のうちの二つを各々一組として各組ごとに相互比較する比較手段と、前記比較手段によって相互比較した結果である各組の出力の差異が所定値以上の差異であるか否かを判別する判定手段とを設け、所定値以上の差異を有する組と、所定値の以上の差異を有さない組との比較により、一つの検出手段を異常と判定する方法もある。
この比較方法による故障診断装置の実施形態を、図１４を参照して説明する。なお、図１４においても、図８に対応する部分は、図８に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
本実施形態の故障診断装置は、比較手段１２０７と、判定手段１２０８とを含む。
比較手段１２０７は、センサ６０１と６０２を一組として、センサ６０１の出力信号を一つの物理量（同一物理量）に変換した演算値Ａ１とセンサ６０２の出力信号を一つの物理量（同一物理量）に変換した演算値Ａ２との差の絶対値が、有意差である所定値Ｘより大きいか否かを判定する。
ここで、有意に差があると判定できるときは、図２０における説明において、二つのセンサの測定値を比較する場合と同様に、センサ６０１あるいはセンサ６０２のいずれかが故障状態にあることを示している。
この場合、つまり比較手段１２０７によって有意に差があると判定されると、判定手段１２０８が、センサ６０３の出力信号を一つの物理量（同一物理量）に変換した演算値Ａ３とセンサ６０１の出力信号による演算値Ａ１との比較と、センサ６０３の出力信号による演算値Ａ３とセンサ６０１の出力信号による演算値Ａ１との比較とを行う。ここでは、その差の絶対値を用いて比較している。
ここで、センサ６０１あるいはセンサ６０２のいずれかが故障状態にあり、異なる２つのセンサが同時に故障状態となる確率は前述の通り無視できるため、センサ６０３の演算値Ａ３の値は真値に近いものとみなすことができ。
従って、センサ６０３の演算値Ａ３に対し、センサ６０１の演算値Ａ１、センサ６０２１の演算値Ａ２のいずれが、演算値Ａ３から乖離しているかを判定することにより、センサ６０１、センサ６０２のいずれが故障状態にあるかを判定することができる。
すなわち、本実施形態では、演算値Ａ１と演算値Ａ３の差の絶対値が演算値Ａ２と演算値Ａ３の差の絶対値より大きい場合には、センサ６０１の故障と判定し、そうでない場合には、センサ６０２の故障と判定するようにしている。
以上説明した通り、図１４に示されている実施形態では、センサ３０１、センサ６０２の故障を判定することができる。なお、図示しないが、同様の判定をセンサ６０１とセンサ６０３の組、及び／または、センサ６０２とセンサ６０３の組について行えば、センサ６０１、６０２、６０３のずれかが故障状態にあるかを判定することができる。
また、以上説明した実施形態は、少なくとも３個の検出手段の中から乖離している一つの検出手段を異常と判定することを行っていることが分かる。
本実施形態では、有意差の有無の比較を、差の絶対値を用いて行っているが、前述の通り、比較の方法は、目的とする誤差の性質、演算手段の性能などにより適宜選択すればよいことが具体的に理解できる。
たとえば、少なくとも３個の検出手段より検出された出力をそれぞれ相互比較する比較手段と、該相互比較した結果がそれぞれ予め定める所定以上の差異があるかを判定する判定手段とを設け、相互比較のうち予め定める所定以上の差異を有する出力と、予め定める所定の差異を有さない出力の比較から、一つの検出手段を異常と判定することもできる。
つまり、所定値以上の差異を有する組と、所定値の以上の差異を有さない組との比較により、一つの検出手段を異常と判定することもできる。
この判定方法による故障診断装置の実施形態を、図１５を参照して説明する。なお、図１５においても、図８に対応する部分は、図８に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
この故障診断装置は、互いに異なる二つのセンサの物理量演算値を一組としてその比を演算する比較演算手段１４０７、１４０８、１４０９と、判定手段１４１０、１４１１、１４１２を含む。
比較演算手段１４０７は、物理量演算値Ａ１とＡ２との比Ｒ１２＝Ａ１／Ａ２と、その逆の比Ｒ２１＝１／Ｒ１２を算出する。
比較演算手段１４０８は、物理量演算値Ａ２とＡ３との比Ｒ２３＝Ａ２／Ａ３と、その逆の比Ｒ３２＝１／Ｒ２３を算出する。
比較演算手段１４０９は、物理量演算値Ａ１とＡ３との比Ｒ１３＝Ａ１／Ａ３と、その逆の比Ｒ３１＝１／Ｒ１２を算出する。
センサに故障がない場合には、これらの比は１に近い値を示すことは容易に理解できる。
判定手段１４１０、１４１１、１４１２は、それぞれの比を比較して各センサの故障を判定する。
判定手段１４１０は、比Ｒ１２とＲ１３とに有意差がなく、Ｒ１２とＲ２３とに有意差がある場合には、物理量演算値Ａ１を演算した元の入力であるセンサ６０１１を故障と判定する。すなわち、センサ６０１が故障状態にあるとすれば、物理量演算値Ａ１の値は異常値、物理量演算値Ａ２およびＡ３の値はセンサと演算の誤差範囲内である正常値を示しているため、比Ｒ１２と比Ｒ１３の値はほぼ等しく、Ａ１の値の異常度合いに応じて、１と乖離した値となっている。これに対し、物理量演算値Ａ１の値を用いない演算値である比Ｒ２３は、ほぼ１となる値であるため、比Ｒ１２と比Ｒ２３には有意差が生じている。
従って、判定手段１４１０の判定を行えば、物理量演算値Ａ１の値が異常であることを判定でき、もってセンサ６０１の故障を判定できる。
判定手段１４１１、１４１２は、判定手段１４１０と同様の判定処理で、同様の原理により、それぞれ物理量演算値Ａ２、Ａ３の値が異常であることを判定でき、もってそれぞれセンサ６０２、センサ６０３の故障を判定できる。
判定手段１４１０、１４１１、１４１２による判定方法は、前述の処理のみに限って有効であるものではなく、例えば、比Ｒ１２、比Ｒ１３ともに１から乖離し、比Ｒ２３が１に近い値であることによっても可能である。
さらに、比較演算手段１４０７、１４０８、１４０９において、比を演算するのでなく、３個の演算値のうち２つを各組として各組の演算値の差分を演算し、差分同士を比較することで異常演算値を判定してセンサの故障を判定することもできる。
具体的な演算方法は、前述の通り目的とする誤差の性質、演算手段の性能などにより適宜選択すればよい。
以上説明した実施形態は、少なくとも３個の検出手段の中から乖離している一つの検出手段を異常と判定することを行っていることが分かる。
本実施形態による故障判定の性能をシミュレートした結果を、図１６を用いて説明する。図１６は、センサ１（センサ６０１）およびセンサ２（センサ６０２）による物理量の演算結果は、常に正常値１を出力し、センサ３（センサ６０３）による物理量の演算結果が０から２まで変化したときの、センサ３による物理量の演算結果を横軸に取り、縦軸に、センサ１による物理量の演算結果をセンサ２による物理量の演算結果で割った指標、センサ３による物理量の演算結果をセンサ１による物理量の演算結果で割った指標、センサ３による物理量の演算結果をセンサ２による物理量の演算結果で割った指標を、１を中心とする値で示している。
センサ１による物理量の演算結果をセンサ２による物理量の演算結果で割った指標は、センサ３による物理量の演算結果を用いていないため、常に１の値を示しているが、センサ３による物理量の演算結果をセンサ１による物理量の演算結果で割った指標、センサ３による物理量の演算結果をセンサ２による物理量の演算結果で割った指標は、センサ３による物理量の演算結果に応じて線形的に１から乖離することが分かる。
従って、図１５に示されている判定手段１４１２によって、センサ６０３による物理量の演算結果が１から乖離したときにセンサ６０３が故障であることが判定でき、このとき、判定手段１４１０、１４１１は、センサ６０１、６０２を故障とは判定しないことが理解できる。
また、一つの検出手段について、所定値以上の差異を有する組に属する結果を少なくとも２つ得た該一つの検出手段を異常と判定することもできる。
つぎに、それぞれのセンサ測定値から求める同一の物理量、すなわち、図１２における物理量Ａの精度に関しての対応についてを、図１７を参照して説明する。図１７の横軸は、該同一の物理量であり、縦軸はそれぞれのセンサ測定値から求める物理量の、所定の条件における出現の確率を示している。特性７０１、７０２、７０３は、それぞれ３個のセンサが正常であるときの、物理量の出現確率を示している。
それぞれのセンサが検出する状態量は、前述の通り異なっており、この異なる状態量から同一の物理量を算出するため、物理量の算出値のばらつきはそれぞれ異なる。
一例をエアフローセンサ１０３、吸気管圧センサ１２８、スロットルセンサ１０４からそれぞれ求めたシリンダ吸入空気量Ｑで説明すると、エアフローセンサ１０３は吸入空気量を直接計測するため、高いシリンダ吸入空気量Ｑの測定精度を期待でき、次いで吸気管圧センサ１２８によるシリンダ吸入空気量Ｑの測定精度は、図６で説明した吸気管圧力Ｐからシリンダ吸入空気量Ｑへの変換の際の計算誤差や個体ばらつきが重乗（重畳）するため、エアフローセンサ１０３によるシリンダ吸入空気量Ｑの精度に比して、ばらつきの大きい精度となる。
スロットルセンサ１０４によるシリンダ吸入空気量Ｑの精度は、図５で説明した吸気開口面積Ｓからシリンダ吸入空気量Ｑへの変換の際の非線形性による計算誤差や個体ばらつきが重乗するため、吸気管圧センサ１２８によるシリンダ吸入空気量Ｑの精度より、更にばらつきの大きい精度となる。
すなわち、図１７において、特性７０１がエアフローセンサ１０３によるシリンダ吸入空気量Ｑの特性、特性７０２が吸気管圧センサ１２８によるシリンダ吸入空気量Ｑの特性、特性７０３がスロットルセンサ１０４によるシリンダ吸入空気量Ｑの特性を示すような状態がある。
かかる場合の対応は、まず第一には、前述のように、センサ群、システムの持つ精度や指標の線形性などを考慮し、適宜異常と判定する所定の閾値を選定すればよい。具体的には、前述の例では、スロットルセンサ１０４の故障を判定する際に指標と比較する判定の閾値を、故障判定の範囲を狭くするよう設定しておく、といった方法である。
また、図１７で説明した物理量の算出値のばらつきは、システムの状態に応じてその量が変化することがある。図１８は、そのばらつき誤差の出現特性の一例を示した３次元の特性で、横軸は物理量の真値、縦軸は誤差要因となる因子の物理量、上下軸は誤差の量である。
一般的にセンサには、測定の対象を計測できる範囲があり、その範囲の上下限領域では、測定誤差が大きくなる。従って、図１８に示されているように、物理量真値が大きい、または小さい領域では誤差が大きくなっている。
また、センサの測定精度に影響を与える因子、例えば、センサの環境温度などによりセンサの測定誤差が左右され、図１８の例においては、因子が大きい値のとき誤差が大きくなっている。
かかる場合の対応は、まず第一に、前述の判定の閾値を、物理量真値や、誤差要因物理量に応じて可変とするようにすればよい。
物理量真値は、具体的には、図８、図１１に示されている実施形態では、平均値ＡＡＶ、図１４に示されている実施形態では、物理量演算値Ａ３、図１５に示されている実施形態では、判定するセンサ以外からの物理量とする、などすればよい。
しかしながら、以上のような方法を用いても、誤差が目的とする故障判定が可能である所定値より大きくなる場合もあり得る。
かかる場合には、故障判定を行わないようにするのがよい。具体的には、図１８に示されているような場合では、所定値以上の誤差が見込まれる横軸の値が所定値以上または以下、誤差要因物理量が所定値以上の場合には、故障判定を行わないようにする。
また、以上説明してきた実施形態は、前述の通り、いずれも故障状態にあるセンサは１つであることを前提にしている。従って、一つのセンサの故障を検出したときには、他の２つのセンサの故障を同じ方法で判定することはできない。
従って、一つのセンサを故障と判定しているときには、他のセンサの故障判定を行わないようにするのがよい。かかる場合にも、故障と判定しているセンサが正常状態に復帰した場合、正常であることを検出することが望ましく、従って、故障と判定しているセンサに対しては、故障判定を継続すればよい。
また、前述のように、センサからの信号は、多くの場合、電圧などの電気的信号で演算回路に入力され、演算処理に供している。従って、電気信号を伝達する信号線に不具合が生じた場合、例えば、電圧を入力している信号において、信号線のいずれかの部位が断線した場合、グランド電位の部位に信号線が短絡した場合、電源電位の部位に信号線が短絡した場合などでは、入力する電圧が０Ｖ近辺、または電圧上限近辺となる。
かかる状態は、正常な状態における入力の範囲から逸脱するようにセンサの出力電圧範囲を規定していることが多いため、入力電圧値を観察することで容易に検出できる。
また、かかる場合には、前述の方法により、センサの故障を検出しなくても故障と判定することができる。従って、予め定める所定値を大幅に上回る第２の所定値を超えた場合は、前記検出手段を直ちに異常と判定するのがよい。つまり、検出手段の出力が故障判定のための所定値より大きい所定値を超えた場合には、他の故障判定に凌駕してその検出手段を異常と判定する。
前述の説明では、センサの信号入力が電圧である場合を示したが、他にＰＷＭで入力する場合、パルス信号数で入力する場合においても、信号線の断線、グランド電位短絡、電源電位短絡の場合には連続してハイレベルあるいはローレベルの入力信号となるため、この状態を検出すればよく、前述と同様の方法で故障を判定することができる。
また、センサが故障状態にあるとき、それにより失陥する機能を補うフェイルセーフ機能について、一つの実施形態例を図１９により説明する。
センサ２００１、２００２は、前述の説明で述べたセンサと同等のセンサである。
換算処理手段２００３は、例えば、図１で説明した換算処理手段２１のように、同一の物理量を演算する処理を行うものであり、その換算処理を関数ｆによって行われるいる。これにより、換算処理手段２００３は物理量Ａ１を出力する。
換算処理手段２００４は、同様に、例えば、図１で説明した換算処理手段２２ように、同一の物理量を演算して物理量Ａ２を出力している。
ここで、センサ２００１の出力は、前述した故障判定へ入力されると共に、故障判定以外の用途にも使用されている。
具体的には、前述の説明において、吸気管圧力センサ１２８の出力値から換算処理手段２００３によりシリンダ吸入空気量Ｑを出力しているが、これとは別に吸気管圧力を、例えば、インジェクタ１１２の燃料噴射パルス幅を演算する際の燃料供給圧力と噴射先の圧力との差圧を求めるために用いる。
かかる場合において、センサ２００１が故障状態にある場合、センサの出力値をそのまま用いて燃料噴射パルス幅を演算した場合、センサ２００１の出力値は真値と異なっているため、演算された噴射パルス幅は望ましい値とは異なるものとなる。
これを防止するため、本実施形態では、禁止処理手段２００６において、センサ２００１の故障時には、センサ出力値に代えてフェイルセーフ値を出力するようにしている。
フェイルセーフ値は、演算処理手段２００４の出力である物理量Ａ２に対して、演算処理手段２００５で、演算処理手段２００４で用いる関数ｆの逆関数である関数ｆ‘を施すことにより得られる。
具体的には、センサ２００２をエアフローセンサ１０３であるとすると、エアフローセンサ１０３から求めたシリンダ吸入空気量Ｑを用いて、図６で説明した関係により、エンジン回転数Ｎの情報とともに吸気管圧力Ｐを推定することができる。
ここで、図６の横軸から縦軸を求める関数がｆに相当し、縦軸から横軸を求める関数が、逆関数ｆ’に相当する。
以上の説明から、図１９で説明した処理を施すと、センサ２００１の故障時、センサ２００２の入力に基づき行う制御を望ましいものとすることができる。
以上の説明では、本発明を適用する具体例として、エアフローセンサ１０３、吸気管圧力センサ１２８、スロットルセンサ１０４の３個のセンサに対する適用をした。しかし、本発明は、３個以上の検出手段より検出された出力の比較が可能であれば、他でも適用できる。他の具体例としては、エアフローセンサ１０３、吸気管圧力センサ１２８、スロットルセンサ１０４、空燃比センサ１１８のうちの３個の組合せも可能である。
空燃比センサ１１８は、図４に示されているように、排気管１１９に設置され、排気ガスの酸素濃度から空燃比を検出できるセンサである。ガソリンエンジンの場合、空気と燃料の重量比である空燃比を目標値となるように制御するのが一般的であり、インジェクタ１１２から噴射する燃料量は空燃比を目標値とするように制御している。
従って、噴射する燃料量と空燃比センサ１１８が検出した空燃比から、吸入空気量Ｑを求めることができる。この場合も、エンジン回転数Ｎを用いてシリンダ吸入空気量Ｑを求めることができる。
エアフローセンサ１０３、吸気管圧力センサ１２８、スロットルセンサ１０４からシリンダ吸入空気量Ｑを求めることができるのは、前述の通りであるから、エアフローセンサ１０３、吸気管圧力センサ１２８、スロットルセンサ１２８、空燃比センサ１１８のうちの３個の組合せによる本発明の適用が可能である。
また、空燃比センサ１１８には、理論空燃比よりリッチまたはリーンであることを示すＯ２センサも存在するが、Ｏ２センサによっても、空燃比センサと同様に本発明が適用できる。
すなわち、噴射する燃料量とＯ２センサが検出した理論空燃比よりリッチまたはリーンであるという情報から、吸入空気量が理論空燃比相当より多いまたは少ないという情報を得ることができ、その他のセンサから算出した吸入空気量との大小比較が可能となる。
さらに、触媒１２０の前後にＯ２センサを含む空燃比センサを配する場合には、２つの排気空燃比情報を得ることができるため、本発明の２つの空燃比センサに対する適用ができる。
自動車等の車両の制御システムでは、エンジンの冷却水温を検出する水温センサ、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ、車両空調のため室内温度を検出する室内温センサ、外気の温度を検出する外気温度センサ、トランスミッションのオイル温度を検出する油温センサ、燃料の温度を検出する燃料温度センサなど、種々の温度センサを搭載している。
この場合、３個以上の各部温度センサ検出値から共通する温度が推定できれば、同じく本発明による故障診断装置を適用できる。
簡単に理解できる例では、車両全体が外気含め温度平衡状態にあるときには、各温度センサとも、正常であれば、平衡温度を示すはずなので、この現象を利用し、本発明による故障診断装置によって対象のセンサの故障判定が可能となる。
また、自動車等の車両の制御システムは、前述の吸気管圧センサ、大気圧を検出する大気圧センサ、燃料タンク内圧力を検出するタンク圧センサ、燃料圧送ラインの圧力を検出する燃圧センサなど、種々の圧力を検出する圧力センサを搭載している。
従って、前述の温度センサと同様に、３個以上の各部圧力センサ検出値から共通する圧力を推定できれば、同じく本発明による故障診断装置を適用できる。
以上の説明では、ガソリンエンジン車両を対象に説明したが、ディーゼルエンジン車両においても、本発明による故障診断装置は適用できる。
さらに、電動モータを動力元とする車両においても、同様に本発明による故障診断装置は適用できる。
例えば、同一の物理量として、電動モータの出力を、直接的、間接的に検出できる検出手段群、例えばモータ電流検出手段、車両加速度検出手段、モータ発熱量検出手段、モータトルク検出手段などの組合せにも適用できる。
次に、本発明による故障診断装置を適用した場合の、その車両での確認方法について述べる。
まず準備として、対象とする入力手段を３個以上選出し、該手段の出力をコントロールユニット１１５などの演算装置に入力する間の電気信号線に、ダミーの信号を入力可能、かつ入力値を該手段からの出力と切り替え可能な電気信号入力装置をそれぞれ挿入する。
次に、まず該手段からの出力を入力するようにしておき、車両を始動させ、故障判定を実施する運転状態へ操作する。この時点で、車両の故障判定表示手段などで、故障の判定がなされていないことを確認する。
ここで、第１に、一つの検出手段の入力を、故障状態のダミー信号に切り替え、車両の故障判定表示手段などで、該検出手段の故障の判定がなされることを確認する。
確認終了後、入力を該手段からの入力に戻し、適宜運転後、故障の判定が取り消されていることを確認する。
第２に、車両を始動させ、故障判定を実施する運転状態へ操作した後、該一つの検出手段と、他の一つの検出手段の入力を、２つの検出手段の検出値が異なる運転条件として整合しており、かつ実際の運転条件とは有意に異なるようなダミー信号に、該同時に切り替える。ここで、残る一つの検出手段が故障と判定されることを、車両の故障判定表示手段などで確認する。確認終了後、前述の２つの入力を該手段からの入力に戻し、適宜運転後、故障の判定が取り消されていることを確認する。
第３に、車両を始動させ、故障判定を実施する運転状態へ操作した後、第２の手順でダミー入力としなかった検出手段の入力を、故障状態のダミー信号に切り替え、車両の故障判定表示手段などで、該検出手段の故障の判定がなされることを確認する。
以上の手順により、故障の判定は２つの検出手段の相互比較でなされているのではなく、３個以上の検出手段より検出された出力の比較により、前記３個以上の検出手段のうち１つが他の検出手段により求められた値に対し、予め定められた所定値以上差異があるとき、前記一つの検出手段を異常と判定していることが確認できる。
また、以上の説明では、故障判定する検出手段の対象は３個である場合について説明したが、４つ以上の検出手段を対象として本発明による故障診断装置を適用できることは、前述の原理に鑑みて可能であることは容易に理解できる。
本発明による検出手段の故障診断装置の原理を説明するブロック図。 本発明の一実施形態の検出手段の故障診断装置を適用する筒内噴射内燃機関を示す構成図。 図２の筒内噴射内燃機関で用いられるコントロールユニットを示す制御ブロック図。 エンジンシステムのセンサ配置を示す説明図。 エンジン制御におけるシリンダ吸入空気量と吸気開口面積との関係を示すグラフ。 エンジン制御におけるシリンダ吸入空気量と吸気管圧力との関係を示すグラフ。 本発明による検出手段の故障診断装置を、エンジンの吸入空気量関係のセンサの故障診断に適用した一つの実施形態を示すブロック図。 本発明による検出手段の故障診断装置の一つの実施形態を示す制御ブロック図。 一つの実施形態（図８）による検出手段の故障診断装置の故障判定の性能をシミュレートした結果を示すグラフ。 本発明による検出手段の故障診断装置の他の実施形態を示す制御ブロック図。 本発明による検出手段の故障診断装置の他の一つの実施形態を示す制御ブロック図。 他の一つの実施形態（図１１）による検出手段の故障診断装置の故障判定の性能をシミュレートした結果を示すグラフ。 本発明による検出手段の故障診断装置の更に他の一つの実施形態を示す制御ブロック図。 本発明による検出手段の故障診断装置の更に他の一つの実施形態を示す制御ブロック図。 本発明による検出手段の故障診断装置の他の実施形態を示す制御ブロック図。 他の実施形態（図１５）による検出手段の故障診断装置の故障判定の性能をシミュレートした結果を示すグラフ。 物理量の演算値の精度を示すグラフ。 検出手段の特性を示すグラフ。 本発明による検出手段の故障診断装置の他の実施形態を示す制御ブロック図。 検出手段の故障診断装置の従来例を示す制御ブロック図。
符号の説明
１０ エンジン
１１、１２、１３ センサ
２１、２２、２３ 換算処理手段
３０ 比較判定手段
１０３ エアフローセンサ
１０４ スロットルセンサ
１１５ コントロールユニット
１２８ 吸気管圧力センサ
５０７ 判定基準算出手段
５０８、５０９、５１０ 比較判定手段
６０１、６０２、６０３ センサ
６０４、６０５、６０６ 換算処理手段
６０７ 判定基準算出手段
６０８ 比較判定手段
９０４、９０５、９０６ 物理量演算部
９０７、９０８、９０９ 物理量換算部
９１０ 平均値演算部
９１１ 比較判定部
１２０７ 比較手段
１２０８ 判定手段
１４０７、１４０８、１４０９ 比較演算手段
１４１０、１４１１、１４１２ 判定手段
１８０９、１８１１、１８１３ 比較判定手段
１８１４、１８１５、１８１６ ＡＮＤゲート
１９０７、１９１０、１９１３判定基準算出手段
１９０８、１９０９、１９１１、１９１２、１９１４、１９１５ 比較判定部
１９１６、１９１７、１９１８ ＡＮＤゲート
２００１、２００２ センサ
２００３ 換算処理手段
２００４、２００５ 演算処理手段
２００６ 禁止処理手段

Claims (13)

  1. 一つの物理現象に対して、互いに相関性をもって変化する異なる物理量を検出し、検出した物理量を示す信号を出力する少なくとも３個の検出手段を有する装置システムの検出手段の故障診断装置であって、
    前記少なくとも３個の検出手段より検出された出力をそれぞれ相互比較する比較手段と、
    前記比較手段によって相互比較した結果がそれぞれ所定値以上の差異があるかを判定し、相互比較のうち所定値以上の差異を有する出力と、所定値以上の差異を有さない出力との比較から、一つの検出手段を異常と判定する判定手段と、
    を有することを特徴とする検出手段の故障診断装置。
  2. 一つの物理現象に対して、互いに相関性をもって変化する異なる物理量を検出し、検出した物理量を示す信号を出力する少なくとも３個の検出手段を有する装置システムの検出手段の故障診断装置であって、
    前記少なくとも３個の検出手段の出力のうちの二つを各々一組として各組ごとに相互比較する比較手段と、
    前記比較手段によって相互比較した結果である各組の出力の差異が所定値以上の差異であるか否かを判別し、所定値以上の差異を有する組と、所定値の以上の差異を有さない組との比較により、一つの検出手段を異常と判定する判定手段と、
    を有することを特徴とする検出手段の故障診断装置。
  3. 前記判定手段は、所定値以上の差異を有する組に属する検出手段のうち、出力が他の検出手段の出力より乖離している一つの検出手段を異常と判定することを特徴とする請求項２に記載の検出手段の故障診断装置。
  4. 前記判定手段は、所定以上の差異を有さない組に属する二つの検出手段を正常と判定することを特徴とする請求項２に記載の検出手段の故障診断装置。
  5. 前記判定手段は、一つの検出手段について、所定値以上の差異を有する組に属する結果を少なくとも２つ得た該一つの検出手段を異常と判定することを特徴とする請求項２に記載の検出手段の故障診断装置。
  6. 一つの物理現象に対して、互いに相関性をもって変化する異なる物理量を検出し、検出した物理量を示す信号を出力する少なくとも３個の検出手段を有する装置システムの検出手段の故障診断装置であって、
    前記少なくとも３個の検出手段の出力より異常を判定するための判定基準値を求める判定基準算出手段と、
    判定基準算出手段によって求められた前記判定基準値と各検出手段の出力との比較し、検出手段の異常を判定する比較判定手段と、
    を有することを特徴とする検出手段の故障診断装置。
  7. 前記判定基準算出手段は、３個以上の検出手段の出力の平均値を算出し、当該平均値を前判定基準値とすることを特徴とする請求項６に記載の検出手段の故障診断装置。
  8. 一つの現象に対して、互いに相関性をもって変化する異なる物理量を検出し、検出した物理量を示す信号を出力する少なくとも３個の検出手段を有する装置システムの検出手段の故障診断装置であって、
    少なくとも３個の検出手段の出力のうち、少なくとも二つの出力とそれ以外の出力に基づいて異常を判定するための判定基準値を求める判定基準算出手段と、
    前記判定基準算出手段によって求められた判定基準値と前記各検出手段の少なくとも一つの検出手段の比較により前記比較された検出手段の異常を判定する比較判定手段と、
    を有することを特徴とする検出手段の故障診断装置。
  9. 前記比較判定手段は、一つの検出手段により求められた出力値と、それ以外の検出手段により求められた平均値を比較することにより、当該一つの検出手段の異常を判定することを特徴とする請求項８記載の検出手段の故障診断装置。
  10. 一つの物理現象に対して、互いに相関性をもって変化する異なる物理量を検出し、検出した物理量を示す信号を出力する少なくとも３個の検出手段を有する装置システムの検出手段の故障診断装置であって、
    前記少なくとも３個の検出手段の出力を互いの相関性に従って同一の一つの物理量に変換し、変換した同一の物理量を用いて前記検出手段の異常判定を行うことを特徴とする検出手段の故障診断装置。
  11. 前記検出手段の出力が前記故障判定のための所定値より大きい所定値を超えた場合には、他の故障判定に凌駕して前記検出手段を異常と判定することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の検出手段の故障診断装置。
  12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の検出手段の故障診断装置を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  13. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の検出手段の故障診断装置を備えたことを特徴とする車両。
JP2005176407A 2005-06-16 2005-06-16 検出手段の故障診断装置 Pending JP2006350707A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005176407A JP2006350707A (ja) 2005-06-16 2005-06-16 検出手段の故障診断装置
US11/453,214 US7454281B2 (en) 2005-06-16 2006-06-15 Fault diagnosis apparatus for sensors used in a system
EP06012430A EP1734342A1 (en) 2005-06-16 2006-06-16 Fault diagnosis apparatus for sensors used in a system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005176407A JP2006350707A (ja) 2005-06-16 2005-06-16 検出手段の故障診断装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006350707A true JP2006350707A (ja) 2006-12-28

Family

ID=36975340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005176407A Pending JP2006350707A (ja) 2005-06-16 2005-06-16 検出手段の故障診断装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7454281B2 (ja)
EP (1) EP1734342A1 (ja)
JP (1) JP2006350707A (ja)

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008248784A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Mitsubishi Motors Corp エンジンの燃料噴射制御装置
JP2009121475A (ja) * 2007-11-12 2009-06-04 Iveco Motorenforschung Ag 診断テストのための乗物用エンジンへの燃料の正しい流量の決定方法
JP2009275676A (ja) * 2008-05-19 2009-11-26 Toyota Motor Corp 内燃機関装置及びこれを搭載する車両並びに内燃機関装置の制御方法
JP2009281339A (ja) * 2008-05-23 2009-12-03 Toyota Motor Corp エンジンの制御装置
JP2010159643A (ja) * 2009-01-06 2010-07-22 Hino Motors Ltd 温度センサの異常検知方法
JP2010261354A (ja) * 2009-05-07 2010-11-18 Denso Corp エアフロメータの故障診断装置
JP2011033530A (ja) * 2009-08-04 2011-02-17 Tmt Machinery Inc 熱処理ローラ用温度検出装置
JP2011506912A (ja) * 2007-06-29 2011-03-03 カミンズ フィルトレイション アイピー インク． センサ合理性診断
JP2011196875A (ja) * 2010-03-19 2011-10-06 Chugoku Electric Power Co Inc:The 放射性物質管理施設用電気装置及びその電子機器監視方法
WO2011135656A1 (ja) * 2010-04-26 2011-11-03 三菱電機株式会社 安全装置および故障検出方法
JP2014002081A (ja) * 2012-06-20 2014-01-09 Denso Corp 温度検出装置
JPWO2012096212A1 (ja) * 2011-01-11 2014-06-09 アルプス・グリーンデバイス株式会社 電流センサ
JP2014113947A (ja) * 2012-12-11 2014-06-26 Mitsubishi Motors Corp ハイブリッド車両の制御装置
KR101534938B1 (ko) * 2013-11-11 2015-07-07 현대자동차주식회사 시스템 오류 체크 방법
WO2017006593A1 (ja) * 2015-07-08 2017-01-12 Ｎｅｃソリューションイノベータ株式会社 センサ監視装置、センサ監視方法、及び、プログラム
JP2017502440A (ja) * 2013-12-05 2017-01-19 エ−ショック ソチエタ レスポンサビリタ リミタータ 複数のセンサを有するシステム内において設置されたセンサの乗法的障害を判定する方法及び装置
WO2017065197A1 (ja) * 2015-10-14 2017-04-20 株式会社デンソー 複合センサ
WO2017109861A1 (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 株式会社日立製作所 測定装置、測定システム及びセンサ情報の補正方法
WO2017164368A1 (ja) * 2016-03-24 2017-09-28 三菱重工業株式会社 監視装置、監視方法、プログラム
JP2017173942A (ja) * 2016-03-22 2017-09-28 Ｋｙｂ株式会社 制御装置
JP2018132439A (ja) * 2017-02-16 2018-08-23 Tdk株式会社 磁気センサ装置
JP2018173069A (ja) * 2017-04-01 2018-11-08 ダイハツ工業株式会社 吸入空気量センサの異常判定装置
KR20190075628A (ko) * 2017-12-21 2019-07-01 주식회사 스마트시티그리드 대기 환경 센서의 고장을 검출하기 위한 장치
WO2019207652A1 (ja) * 2018-04-24 2019-10-31 三菱電機株式会社 攻撃検知装置、攻撃検知プログラム及び攻撃検知方法
JP2020008480A (ja) * 2018-07-11 2020-01-16 株式会社豊田自動織機 温度センサ異常判定装置及び温度センサ異常判定方法
JP2020074439A (ja) * 2020-01-17 2020-05-14 キヤノン株式会社 インプリント装置、物品製造方法および位置合わせ方法
KR20200075066A (ko) * 2018-12-07 2020-06-26 국민대학교산학협력단 차량 종방향 제어 장치 및 방법
KR20200085700A (ko) * 2015-11-30 2020-07-15 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치 및 물품 제조 방법
JP2023077456A (ja) * 2021-11-25 2023-06-06 プライムアースＥｖエナジー株式会社 故障検出プログラム及び故障検出回路

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1893964A1 (en) * 2005-06-21 2008-03-05 Abb Research Ltd. Diagnostic device for use in process control system
ES2566730T3 (es) 2006-03-29 2016-04-15 Dignity Health Sincronización de estimulación del nervio vago con el ciclo cardíaco de un paciente
EP2058498B1 (en) * 2007-11-09 2013-07-10 Continental Automotive GmbH Method to determine the fuel temperature in a common rail injection system
US8239156B2 (en) 2007-11-21 2012-08-07 Volvo Construction Equipment Ab Method for calibrating sensors
US8447456B2 (en) * 2008-01-17 2013-05-21 GM Global Technology Operations LLC Detection of engine intake manifold air-leaks
US8260486B2 (en) * 2008-02-01 2012-09-04 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for diagnosis of sensors faults using adaptive fuzzy logic
US7716012B2 (en) * 2008-02-13 2010-05-11 Bickel Jon A Method for process monitoring in a utility system
US8655624B2 (en) * 2008-06-11 2014-02-18 Fluke Corporation System and method for objective self-diagnosis of measurement device calibration condition
US8097969B2 (en) * 2008-09-16 2012-01-17 GM Global Technology Operations LLC Method to estimate the output current of an automotive generator (alternator)
US7827008B2 (en) * 2008-10-21 2010-11-02 General Electric Company System including phase signal saving during anomaly and related method
BR112012026747B1 (pt) * 2010-04-20 2020-11-03 Nissan Motor Co., Ltd aparelho de diagnóstico de falha para medidor de circulação de ar
JP5531776B2 (ja) * 2010-05-24 2014-06-25 日産自動車株式会社 温度センサの故障診断装置
DE102010027215B4 (de) 2010-07-15 2013-09-05 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Steuergerät zum Steuern einer Brennkraftmaschine
DE102010027213A1 (de) * 2010-07-15 2012-01-19 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Steuergerät zum Steuern einer Brennkraftmaschine
DE102010027214B4 (de) * 2010-07-15 2013-09-05 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Steuergerät zum Steuern einer Brennkraftmaschine
US8653960B2 (en) * 2011-01-20 2014-02-18 GM Global Technology Operations LLC Vehicle gauge for displaying electric mode status and method of doing the same
JP5327656B2 (ja) * 2011-07-13 2013-10-30 株式会社デンソー 物理量検出装置、および物理量検出装置の検査方法
JP5447491B2 (ja) * 2011-11-23 2014-03-19 株式会社デンソー 燃圧センサ異常診断装置
JP5718841B2 (ja) * 2012-03-12 2015-05-13 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CN103629690B (zh) * 2013-11-26 2016-03-02 浙江工商大学 锅炉燃烧器的分散控制系统
DE102015225654B4 (de) * 2015-12-17 2021-08-26 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Zustandes eines Messdatenkanals in einem Duplex-Messdatenkanal
US10690511B2 (en) * 2015-12-26 2020-06-23 Intel Corporation Technologies for managing sensor anomalies
US11026318B2 (en) 2016-07-26 2021-06-01 Signify Holding B.V. Lighting sensor analysis
US10571913B2 (en) * 2016-08-05 2020-02-25 Aptiv Technologies Limited Operation-security system for an automated vehicle
US11435998B2 (en) 2016-08-28 2022-09-06 Todd Sampson Management system and methodology for disturbance monitoring equipment known as USI m9kadmin
US20180148005A1 (en) * 2016-11-28 2018-05-31 Jason Haines System and Method for Use With a Combustion Engine
GB2557249B (en) * 2016-12-01 2020-08-05 Sensyne Health Group Ltd Method and apparatus for improving energy efficiency of sensing technology
US11629708B2 (en) 2017-11-29 2023-04-18 Halliburton Energy Services, Inc. Automated pressure control system
US11333096B2 (en) * 2018-01-30 2022-05-17 Ford Global Technologies, Llc Ambient temperature sensor rationality check
KR102792178B1 (ko) 2018-10-10 2025-04-08 삼성전자주식회사 전자 장치 및 이의 제어 방법
CN110187696A (zh) * 2019-05-16 2019-08-30 中国计量大学 基于动态趋势的一阶随动系统传感器故障诊断方法及系统
EP3770342A1 (en) * 2019-07-24 2021-01-27 Metalogenia Research & Technologies S.L. Method for monitoring a status of attachment of a ground engaging tool, corresponding system and machine
DE102019134439A1 (de) * 2019-10-30 2021-05-06 Elpro Gmbh Verfahren zur automatisierten Darstellung von Messwerten
CN112379060B (zh) * 2020-12-25 2022-11-01 广州市优仪科技股份有限公司 试验箱的湿度测量方法、装置、电子设备和存储介质
CN113093704B (zh) * 2021-04-01 2022-06-14 重庆理工大学 一种控制力矩陀螺对称框架系统实时同步性能测试装置及方法
CN114441093A (zh) * 2021-12-31 2022-05-06 浙江天信仪表科技有限公司 供水设备的压力变送器故障诊断方法、装置及设备
CN114592984B (zh) * 2022-03-14 2023-08-18 潍柴动力股份有限公司 一种轨压传感器校验方法、装置和设备
CN116588034A (zh) * 2023-03-30 2023-08-15 岚图汽车科技有限公司 车辆雨刮器控制方法及相关设备

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0537428A (ja) 1991-03-14 1993-02-12 Mazda Motor Corp 車両用多重伝送装置
US5903159A (en) * 1996-04-10 1999-05-11 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Microwave sensor for sensing discharge faults
US6257363B1 (en) * 1997-12-16 2001-07-10 Nsk Ltd. Automotive passenger restraint and protection apparatus
DE19946874A1 (de) * 1999-09-30 2001-04-05 Bosch Gmbh Robert Diagnose von Stellgliedern und Sensoren in Verbindung mit der Gemischbildung bei Brennkraftmaschinen
US6656119B2 (en) * 2000-03-17 2003-12-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Imaging diagnostic apparatus and maintenance method of the same
US7191373B2 (en) * 2001-03-01 2007-03-13 Syntest Technologies, Inc. Method and apparatus for diagnosing failures in an integrated circuit using design-for-debug (DFD) techniques
US6782314B2 (en) * 2001-11-16 2004-08-24 Goodrich Pump & Engine Control Systems, Inc. Method of detecting in-range engine sensor faults

Cited By (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008248784A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Mitsubishi Motors Corp エンジンの燃料噴射制御装置
JP2011506912A (ja) * 2007-06-29 2011-03-03 カミンズ フィルトレイション アイピー インク． センサ合理性診断
JP2009121475A (ja) * 2007-11-12 2009-06-04 Iveco Motorenforschung Ag 診断テストのための乗物用エンジンへの燃料の正しい流量の決定方法
JP2009275676A (ja) * 2008-05-19 2009-11-26 Toyota Motor Corp 内燃機関装置及びこれを搭載する車両並びに内燃機関装置の制御方法
JP2009281339A (ja) * 2008-05-23 2009-12-03 Toyota Motor Corp エンジンの制御装置
JP2010159643A (ja) * 2009-01-06 2010-07-22 Hino Motors Ltd 温度センサの異常検知方法
JP2010261354A (ja) * 2009-05-07 2010-11-18 Denso Corp エアフロメータの故障診断装置
JP2011033530A (ja) * 2009-08-04 2011-02-17 Tmt Machinery Inc 熱処理ローラ用温度検出装置
JP2011196875A (ja) * 2010-03-19 2011-10-06 Chugoku Electric Power Co Inc:The 放射性物質管理施設用電気装置及びその電子機器監視方法
JP5318284B2 (ja) * 2010-04-26 2013-10-16 三菱電機株式会社 安全装置および故障検出方法
WO2011135656A1 (ja) * 2010-04-26 2011-11-03 三菱電機株式会社 安全装置および故障検出方法
KR101418200B1 (ko) * 2010-04-26 2014-07-09 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 안전 장치 및 고장 검출 방법
US8803654B2 (en) 2010-04-26 2014-08-12 Mitsubishi Electric Corporation Safety apparatus and fault detection method
JPWO2012096212A1 (ja) * 2011-01-11 2014-06-09 アルプス・グリーンデバイス株式会社 電流センサ
JP2014002081A (ja) * 2012-06-20 2014-01-09 Denso Corp 温度検出装置
JP2014113947A (ja) * 2012-12-11 2014-06-26 Mitsubishi Motors Corp ハイブリッド車両の制御装置
KR101534938B1 (ko) * 2013-11-11 2015-07-07 현대자동차주식회사 시스템 오류 체크 방법
JP2017502440A (ja) * 2013-12-05 2017-01-19 エ−ショック ソチエタ レスポンサビリタ リミタータ 複数のセンサを有するシステム内において設置されたセンサの乗法的障害を判定する方法及び装置
WO2017006593A1 (ja) * 2015-07-08 2017-01-12 Ｎｅｃソリューションイノベータ株式会社 センサ監視装置、センサ監視方法、及び、プログラム
JPWO2017006593A1 (ja) * 2015-07-08 2018-03-01 Ｎｅｃソリューションイノベータ株式会社 センサ監視装置、センサ監視方法、及び、プログラム
JP2017075844A (ja) * 2015-10-14 2017-04-20 株式会社デンソー 複合センサ
WO2017065197A1 (ja) * 2015-10-14 2017-04-20 株式会社デンソー 複合センサ
CN108139280A (zh) * 2015-10-14 2018-06-08 株式会社电装 复合传感器
KR20200085700A (ko) * 2015-11-30 2020-07-15 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치 및 물품 제조 방법
KR102257276B1 (ko) 2015-11-30 2021-05-28 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치 및 물품 제조 방법
WO2017109861A1 (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 株式会社日立製作所 測定装置、測定システム及びセンサ情報の補正方法
JP2017173942A (ja) * 2016-03-22 2017-09-28 Ｋｙｂ株式会社 制御装置
WO2017164368A1 (ja) * 2016-03-24 2017-09-28 三菱重工業株式会社 監視装置、監視方法、プログラム
US10866163B2 (en) 2016-03-24 2020-12-15 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Anomaly monitoring device and method for producing anomaly signs according to combinations of sensors based on relationship of sensor fluctuations
JP2018132439A (ja) * 2017-02-16 2018-08-23 Tdk株式会社 磁気センサ装置
JP2018173069A (ja) * 2017-04-01 2018-11-08 ダイハツ工業株式会社 吸入空気量センサの異常判定装置
KR102046503B1 (ko) * 2017-12-21 2019-11-20 주식회사 스마트시티그리드 대기 환경 센서의 고장을 검출하기 위한 장치
KR20190075628A (ko) * 2017-12-21 2019-07-01 주식회사 스마트시티그리드 대기 환경 센서의 고장을 검출하기 위한 장치
WO2019207652A1 (ja) * 2018-04-24 2019-10-31 三菱電機株式会社 攻撃検知装置、攻撃検知プログラム及び攻撃検知方法
JPWO2019207652A1 (ja) * 2018-04-24 2020-07-30 三菱電機株式会社 攻撃検知装置、攻撃検知プログラム及び攻撃検知方法
JP2020008480A (ja) * 2018-07-11 2020-01-16 株式会社豊田自動織機 温度センサ異常判定装置及び温度センサ異常判定方法
KR102155072B1 (ko) * 2018-12-07 2020-09-11 국민대학교산학협력단 차량 종방향 제어 장치 및 방법
KR20200075066A (ko) * 2018-12-07 2020-06-26 국민대학교산학협력단 차량 종방향 제어 장치 및 방법
JP2020074439A (ja) * 2020-01-17 2020-05-14 キヤノン株式会社 インプリント装置、物品製造方法および位置合わせ方法
JP2023077456A (ja) * 2021-11-25 2023-06-06 プライムアースＥｖエナジー株式会社 故障検出プログラム及び故障検出回路
JP7638607B2 (ja) 2021-11-25 2025-03-04 トヨタバッテリー株式会社 故障検出プログラム及び故障検出回路

Also Published As

Publication number Publication date
US7454281B2 (en) 2008-11-18
EP1734342A1 (en) 2006-12-20
US20060287806A1 (en) 2006-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006350707A (ja) 検出手段の故障診断装置
US10337461B2 (en) Method and apparatus for diagnosing a water injection into a combustion chamber of an internal combustion engine
CN102893011B (zh) 内燃机的egr率的确定方法以及内燃机的控制装置
US7463960B2 (en) Method for error diagnosis of an ambient-pressure sensor and an intake-manifold pressure sensor
US9334819B2 (en) Method for diagnosing EGR system and method for controlling fuel injection using the same
US5384707A (en) Diagnostic airflow measurement
US7177756B2 (en) Method, control appliance, and computer program for detecting defective pressure sensors in an internal combustion engine
US10519888B2 (en) Fuel system diagnostics
US20090138214A1 (en) Process for the determination of the correct fuel flow rate to a vehicle engine for carrying out diagnostic tests
US9719467B2 (en) Wastegate position sensor for wastegate and engine pressure sensor diagnostics
US7962277B2 (en) Method and device for operating an internal combustion engine
JP2013072375A (ja) 圧力センサ診断方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置
US9091615B2 (en) Method for monitoring the functional software of control devices in a control device system
US20130275024A1 (en) Engine control device
JP2005155384A (ja) ターボチャージャを備える内燃機関の故障診断装置
US20120109497A1 (en) Abnormal inter-cylinder air-fuel ratio imbalance detection apparatus for multi-cylinder internal combustion engine
JP5112382B2 (ja) 内燃機関の酸素センサ診断装置
JP2013015115A (ja) エンジンの異常判定システム
US7389683B2 (en) Method and device for detecting a combustion misfire
KR20180052427A (ko) 다기통 엔진의 듀얼 포트 인젝터의 고장 진단 방법
WO2015060068A1 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5459240B2 (ja) 内燃機関の故障診断装置
JPH09159578A (ja) 吸入空気量検出装置の性能診断装置
JP5569233B2 (ja) 燃料性状検出装置
CN102966451A (zh) 应用估算的空气消耗系数来监控空气系统中的错误

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070613

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090728

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090730

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091124