特開 2024-5914 エンジン診断方法及びエンジン診断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024005914

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】エンジン診断方法及びエンジン診断装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20240110BHJP

【ＦＩ】

F02D45/00 364A

F02D45/00 345

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022106381

(22)【出願日】2022-06-30

(71)【出願人】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中澤 智

(72)【発明者】

【氏名】松崎 伊生

【テーマコード（参考）】

3G384

【Ｆターム（参考）】

3G384BA02

3G384CA25

3G384DA27

3G384DA42

3G384EB13

3G384EB18

3G384EC01

3G384ED02

3G384ED11

3G384EE31

3G384FA01Z

3G384FA06Z

3G384FA15Z

3G384FA28Z

3G384FA37Z

3G384FA54B

3G384FA54Z

3G384FA55Z

3G384FA56Z

3G384FA58Z

(57)【要約】

【課題】エンジンの運転状態に依らずに、エンジントルクの状態に対する診断精度を確保する。
【解決手段】
エンジン１の指令トルクＴ_ｔｒｇに対して実際に出力されるエンジントルクＴの応答特性に応じた補正量で補正することで補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２を演算し、補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２に基づいて定まる診断用トルクＴ_ｄｉａとトルク推定値Ｔ_ａｃｔを比較することにより、エンジントルクＴの状態を診断するエンジン診断方法を提供する。特に、このエンジン診断方法では、エンジン１の運転状態を参照して上記補正量を調節する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの指令トルクに対して実際に出力されるエンジントルクの応答特性に応じた補正量で補正することで補正指令トルクを演算し、
前記補正指令トルクに基づいて定まる診断用トルクとトルク推定値を比較することにより、前記エンジントルクの状態を診断するエンジン診断方法であって、
前記エンジンの運転状態を参照して前記補正量を調節する、
エンジン診断方法。

【請求項2】

請求項１に記載のエンジン診断方法であって、
前記エンジンの運転状態は、前記エンジントルク、前記エンジントルクの変化量、及びエンジン回転数を含み、
前記指令トルクに対して、前記応答特性を示唆するフィルタパラメータにより規定されるフィルタを施して前記補正指令トルクを演算し、
前記フィルタパラメータを、前記エンジントルク、前記エンジントルクの変化量、及び前記エンジン回転数の少なくとも何れかに応じた可変値とすることで前記補正量を調節する、
エンジン診断方法。

【請求項3】

請求項２に記載のエンジン診断方法であって、
前記フィルタパラメータとして、
前記エンジントルクの増加時における前記応答特性に応じて定めた第１フィルタパラメータと、前記エンジントルクの減少時における前記応答特性に応じて定めた第２フィルタパラメータと、を設定し、
前記エンジントルクの変化量を参照して、現在の状態が前記エンジントルクの増加時であるか減少時であるかを判定し、
前記エンジントルクの増加時には、前記第１フィルタパラメータにより規定されるフィルタを施して前記補正指令トルクを演算し、
前記エンジントルクの減少時には、前記第２フィルタパラメータにより規定されるフィルタを施して前記補正指令トルクを演算する、
エンジン診断方法。

【請求項4】

請求項３に記載のエンジン診断方法であって、
前記フィルタパラメータは、前記指令トルクの変化に応じて前記エンジントルクの応答が始まるまでの時間を示唆するむだ時間と、前記エンジントルクの応答が開始した以降の前記指令トルクへの追従性の高さを示唆する一次遅れ係数と、を含み、
前記第１フィルタパラメータにおける前記むだ時間及び前記一次遅れ係数と、前記第２フィルタパラメータにおける前記むだ時間及び前記一次遅れ係数と、を個別に設定する、
エンジン診断方法。

【請求項5】

請求項４に記載のエンジン診断方法であって、
前記第１フィルタパラメータにおける前記むだ時間を、前記エンジン回転数が高いほど及び／又は前記エンジントルクが小さいほど大きく設定し、
前記第１フィルタパラメータにおける前記一次遅れ係数を、前記エンジン回転数が高いほど及び／又は前記エンジントルクが小さいほど小さく設定する、
エンジン診断方法。

【請求項6】

請求項４又は５に記載のエンジン診断方法であって、
前記第２フィルタパラメータにおける前記むだ時間を、前記エンジン回転数が高いほど及び／又は前記エンジントルクが小さいほど小さく設定し、
前記第２フィルタパラメータにおける前記一次遅れ係数を、前記エンジン回転数が高いほど及び／又は前記エンジントルクが小さいほど大きく設定する、
エンジン診断方法。

【請求項7】

エンジンの指令トルクに対して実際に出力されるエンジントルクの応答特性に応じた補正量で補正することで補正指令トルクを演算し、
前記補正指令トルクに基づいて定まる診断用トルクとトルク推定値を比較することにより、前記エンジントルクの状態を診断するエンジン診断装置であって、
前記エンジンの運転状態を参照して前記補正量を調節する、
エンジン診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジン診断方法及びエンジン診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、車両に搭載されたエンジンの目標トルクとトルク推定値との差を監視し、当該差が一定以上となると過剰なトルクが出力されている状態（異常トルク状態）と判断してエンジンが異常と診断する方法が開示されている。特に、この特許文献１の方法では、運転者のアクセル開度及びエンジン回転数から定めた目標トルクに所定のフィルタを施して補正し、当該補正後の目標トルクとトルク推定値の差を監視することでエンジントルクの状態を診断する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１０５３０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、目標トルクに対して実際に出力されるエンジントルクの応答特性（追従性能）は、エンジントルクの大きさやエンジン回転数等のエンジンの運転状態に応じて変化する。このため、特許文献１に記載された方法のように、目標トルクに対して一律にフィルタを施すことで演算される補正後の目標トルクでは、エンジンの運転状態によっては現実のエンジントルクの挙動に対してずれを生じる。その結果、当該補正後の目標トルクとトルク推定値の差に基づくトルク状態の診断精度を十分に確保することができないという問題がある。

【0005】

したがって、本発明は、エンジンの運転状態に依らずに、エンジントルクの状態に対する診断精度を確保することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様によれば、エンジンの指令トルクに対して実際に出力されるエンジントルクの応答特性に応じた補正量で補正することで補正指令トルクを演算し、補正指令トルクに基づいて定まる診断用トルクとトルク推定値を比較することにより、エンジントルクの状態を診断するが提供される。そして、このエンジン診断方法では、エンジンの運転状態を参照して補正量を調節する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、エンジンの運転状態に依らずに、エンジントルクの状態に対する診断精度を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係るエンジン診断方法を適用するエンジンの全体構成図である。

【図2】図２は、エンジン制御の流れを概略的に示すフローチャートである。

【図3】図３は、異常トルク判定処理の詳細を示すフローチャートである。

【図4】図４は、電子制御ユニットにおける、診断用トルク演算のための構成を説明するブロック図である。

【図5】図５は、エンジン回転数に応じて規定されるむだ時間及び一次遅れ係数のマップである。

【図6】図６は、診断用トルク演算の全体的な処理の流れを表すフローチャートである。

【図7】図７は、エンジントルクに応じて規定されるむだ時間及び一次遅れ係数のマップである。

【図8】図８は、本実施形態の制御による作用効果を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら本発明の各実施形態によるエンジン制御方法について説明する。

【0010】

［エンジンの全体構成］
図１は、本実施形態に係るエンジン診断方法を適用するエンジン１の全体構成図である。なお、本実施形態では、エンジン１が走行駆動源として車両に搭載されることを想定して説明を行う。

【0011】

本実施形態において、エンジン１は、直噴エンジンであり、筒内に燃料を直接噴射可能に構成されている。エンジン１は、直噴エンジンに限らず、吸気通路４の吸気ポート４ａに燃料を噴射するポート噴射エンジンであっても良い。図１は、便宜上１つの気筒のみを示すが、気筒数が１つに限定されず、複数であっても良い。

【0012】

エンジン１は、シリンダブロック１Ａ及びシリンダヘッド１Ｂによりその本体が形成され、シリンダブロック１Ａ及びシリンダヘッド１Ｂにより包囲された空間としてシリンダまたは気筒が形成される。

【0013】

シリンダブロック１Ａには、ピストン２が気筒中心軸Ａｘに沿って上下に往復移動可能に挿入され、ピストン２は、コネクティングロッド３を介して図示しないクランクシャフトに連結されている。ピストン２の往復運動がコネクティングロッド３を通じてクランクシャフトに伝達され、クランクシャフトの回転運動に変換される。ピストン２の冠面２１には、キャビティが形成されている。このキャビティにより、吸気通路４のポート部（吸気ポート４ａ）を通じて筒内に吸入された空気の円滑な流れがピストン２の冠面２１により阻害されるのを抑制しつつ、燃料噴射弁６により噴射された燃料をこのキャビティの壁面により案内し、点火プラグ７に向かわせることができる。

【0014】

シリンダヘッド１Ｂには、ペントルーフ型の燃焼室Ｃｈを画定する下面が形成されている。シリンダヘッド１Ｂの下面とピストン２の冠面２１とにより包囲される空間として燃焼室Ｃｈが形成される。シリンダヘッド１Ｂには、燃焼室Ｃｈとエンジン１の外部とを連通する通路として、気筒中心軸Ａｘの一側に一対の吸気通路４が、他側に一対の排気通路５が形成されている。そして、吸気通路４のポート部（吸気ポート）４ａには吸気弁８が配置され、排気通路５のポート部（排気ポート）５ａには排気弁９が配置されている。エンジン１の外部から吸気通路４に取り込まれた空気が吸気弁８の開期間中に筒内に吸入され、燃焼後の排気が排気弁９の開期間中に排気通路５に排出される。

【0015】

吸気通路４には、電制スロットル装置４１が設置されており、電制スロットル装置４１
により、吸気通路４を介して筒内に吸入される空気の流量が制御される。電制スロットル装置４１は、弁体としてバタフライ弁を有し、その回転軸がアクチュエータ（以下「スロットルアクチュエータ」という）３０１に連結され、スロットルアクチュエータ３０１により、弁体の回転位置（以下「スロットル開度」という）が制御される。

【0016】

シリンダヘッド１Ｂには、さらに、吸気ポート４ａ及び排気ポート５ａの間で、気筒中心軸Ａｘに沿って点火プラグ７が設置され、気筒中心軸Ａｘの一側において、一対の吸気ポート４ａ、４ａの間に燃料噴射弁６が配置されている。燃料噴射弁６は、図示しない燃料タンクに通じる燃料アキュムレータ（高圧燃料配管）３０２から燃料が供給され、筒内に燃料を直接噴射するように構成及び配置されている。

【0017】

排気通路５には、図示しない触媒コンバータが介装され、触媒コンバータには、排気浄化用の触媒が収容されている。本実施形態において、排気浄化装置は、三元触媒であり、排気通路５に排出された燃焼後の排気は、排気浄化触媒により窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）及び炭化水素（ＨＣ）といった有害成分が浄化された後、大気中へ放出される。

【0018】

［エンジンの制御システム構成］
エンジン１の運転は、電子制御ユニット５０により制御される。電子制御ユニット５０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、ＲＡＭ及びＲＯＭ等の各種記憶装置、入出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータからなる。電子制御ユニット５０には、アクセルセンサ２０１、回転速度センサ２０２及び冷却水温度センサ２０３の検出信号が入力されるほか、エアフローメータ２０４、スロットルセンサ２０５、燃焼圧力センサ２０６及び図示しない空燃比センサ等の検出信号が入力される。

【0019】

アクセルセンサ２０１は、運転者によるアクセルペダルの操作量（以下「アクセル操作量ＡＰＯ」という）を検出する。アクセル操作量ＡＰＯは、エンジン１に対して要求される負荷の指標となるものである。回転速度センサ２０２は、エンジン１の回転速度を検出する。回転速度センサ２０２として、クランク角センサを採用することが可能であり、クランク角センサにより単位クランク角毎に出力される信号（単位クランク角信号）または基準クランク角毎に出力される信号（基準クランク角信号）を単位時間当たりの回転数（例えば、１分当たりの回転数であり、以下、「エンジン回転数Ｎ_ｅ」という）に換算することで、回転速度を検出する。冷却水温度センサ２０３は、エンジン冷却水の温度を検出する。エンジン冷却水の温度に代えて、エンジン潤滑油の温度を採用してもよい。

【0020】

エアフローメータ２０４は、吸気通路４の導入部に設置され、エンジン１に吸入される空気の流量（吸入空気量）を検出する。本実施形態において、エアフローメータ２０４は、熱線流量計により構成される。スロットルセンサ２０５は、電制スロットル装置４１の弁体の回転位置（スロットル開度）を検出する。本実施形態において、スロットルセンサ２０５は、ポテンショメータにより構成され、電制スロットル装置４１に組み付けられる。燃焼圧力センサ２０６は、高圧燃料配管３０２に設置され、燃料噴射弁６に供給される燃料の圧力を検出する。空燃比センサは、排気通路５に設置され、排気の空燃比を検出する。

【0021】

電子制御ユニット５０は、エンジン１の負荷、回転速度及び冷却水温度等の運転状態に応じて目標トルク等、各種運転制御量が割り付けられたマップデータを保持する記憶装置を有する。そして、エンジン１の実際の運転時において、エンジン１の運転状態をもとに記憶装置のマップデータを参照し、燃料噴射量、燃料噴射時期及び点火時期等を設定する。

【0022】

次に、電子制御ユニット５０が実行する制御の内容について、フローチャートを参照して説明する。

【0023】

図２は、本実施形態に係るエンジン制御の基本ルーチンの流れを概略的に示すフローチャートである。電子制御ユニット５０は、図２に示す制御ルーチンを、所定時間毎に実行する。

【0024】

Ｓ１０１では、エンジン１の運転状態を示すパラメータとして、アクセル操作量ＡＰＯ、エンジン回転数Ｎ_ｅ、冷却水温度Ｔｗ及び燃料圧力Ｐｆ等を読み込む。

【0025】

Ｓ１０２では、異常トルク判定の結果として、後述する異常判定フラグＦ_ｔｒｑを読み込み、その値が０であればＳ１０３へ進み、１であればＳ１０７へ進む。異常判定フラグＦ_ｔｒｑは、エンジン１を搭載した車両の製造工場からの出荷または整備工場からの納車の時点で０に設定されており、図３に示す異常トルク判定処理により、エンジン１が実際に生じさせているトルクの推定値（以下、「トルク推定値Ｔ_ａｃｔ」と称する）と診断用トルクＴ_ｄｉａとの比較の結果に応じて０又は１に設定される。なお、異常判定フラグＦ_ｔｒｑは、０から１に変更された場合にエンジン１の停止後も１に保持され、整備工場での必要な修理を終えた時点で０に書き換えられる。

【0026】

Ｓ１０３では、アクセル操作量ＡＰＯ及びエンジン回転数Ｎ_ｅに基づいて、指令トルクＴ_ｔｒｇを演算する。ここで、指令トルクＴ_ｔｒｇは、運転者による加速要求（アクセル操作量ＡＰＯ）に基づいて定められる、エンジン１が生じさせるトルク（以下、単に「エンジントルクＴ」とも称する）に対する指令値である。なお、指令トルクＴ_ｔｒｇの演算は、アクセル操作量ＡＰＯ及びエンジン回転数Ｎ_ｅに応じて指令トルクＴ_ｔｒｇを割り付けたマップデータを参照することにより実行する。

【0027】

Ｓ１０４では、指令トルクＴ_ｔｒｇに応じた吸入空気量の目標値（目標吸入空気量Ｑ_{ａ_ｔ}）を演算する。目標吸入空気量Ｑ_{ａ_ｔ}は、指令トルクＴ_ｔｒｇが増大するほど大きな値に設定される。

【0028】

Ｓ１０５では、目標吸入空気量Ｑ_{ａ_ｔ}及びエンジン回転数Ｎ_ｅをもとにスロットル開度の目標値（目標スロットル開度ＴＶ_{Ｏ_ｔ}）を演算する。目標スロットル開度ＴＶ_{Ｏ_ｔ}の演算は、目標吸入空気量Ｑ_{ａ_ｔ}に応じた目標スロットル開度ＴＶ_{Ｏ_ｔ}をエンジン回転数Ｎ_ｅ毎に割り付けたマップデータを参照することにより実行する。電子制御ユニット５０は、目標スロットル開度ＴＶ_{Ｏ_ｔ}に応じた駆動信号を設定し、電制スロットル装置４１に出力する。

【0029】

Ｓ１０６では、目標吸入空気量Ｑ_{ａ_ｔ}に応じた燃料噴射量の目標値（目標燃料噴射量Ｑ_{ｆ_ｔ}）を演算する。目標燃料噴射量Ｑ_{ｆ_ｔ}は、目標吸入空気量Ｑ_{ａ_ｔ}が増大するほど大きな値に設定される。このようにして求められた目標燃料噴射量Ｑ_{ｆ_ｔ}に対し、冷却水温度Ｔｗ等に応じた補正が施され、最終的な目標燃料噴射量Ｑ_{ｆ_ｔ}が算出される。電子制御ユニット５０は、目標燃料噴射量Ｑ_{ｆ_ｔ}及び燃料圧力Ｐｆに応じた駆動信号を設定し、燃料噴射弁６に出力する。本実施形態では、目標燃料噴射量Ｑ_{ｆ_ｔ}を目標吸入空気量Ｑ_{ａ_ｔ}に対する当量に設定するが、エンジン１の運転領域に応じて目標空燃比を切り換える場合は、目標燃料噴射量Ｑ_{ｆ_ｔ}の演算に際して目標空燃比を考慮することができる。

【0030】

Ｓ１０７及びＳ１０８では、アクセル操作量ＡＰＯ又は指令トルクＴ_ｔｒｇに基づくエンジン制御を禁止し、エンジン１の作動を制限する。換言すれば、エンジントルクＴを、アクセル操作量ＡＰＯに応じた指令トルクＴ_ｔｒｇよりも小さな値に制限する。

【0031】

Ｓ１０７では、電制スロットル装置４１のスロットル開度ＴＶＯを、アクセル操作量ＡＰＯに応じた目標スロットル開度ＴＶ_{Ｏ_ｔ}よりも小さな制限スロットル開度ＴＶＯ_ｅに設定する。本実施形態において、制限スロットル開度ＴＶＯ_ｅは、当該車両の整備工場へ向かう低速走行または退避走行を許容するのに足りるだけの固定値または演算値である。電子制御ユニット５０は、電制スロットル装置４１に対して制限指令信号を出力する。そして、電制スロットル装置４１は、電子制御ユニット５０からの制限指令信号を受け、スロットルアクチュエータ３０１により、弁体を制限スロットル開度ＴＶＯ_ｅに相当する回転位置に駆動する。ここで、「制限指令信号」は、エンジン１の作動を制限するために生成される「制御信号」に相当する。

【0032】

Ｓ１０８では、燃料噴射量Ｑｆを、アクセル操作量ＡＰＯに応じた目標燃料噴射量Ｑ_{ｆ_ｔ}よりも少ない制限燃料噴射量Ｑｆ_ｅに設定し、当該車両の所定車速（例えば時速３０ｋｍ）を超える車速での走行を禁止する。

【0033】

本実施形態において、Ｓ１０２に示す判定ステップで異常判定フラグＦ_ｔｒｑが１と判定された場合は、Ｓ１０７及び１０８に示す処理によりエンジン１の作動を制限する一方、異常トルク判定処理（トルク推定値Ｔ_ａｃｔの演算を含む）を停止し、異常判定フラグＦ_ｔｒｑを１に維持する。

【0034】

以下では、Ｓ１０２に示す異常トルク判定処理の詳細について説明する。

【0035】

図３は、異常トルク判定処理の詳細を示すフローチャートである。なお、電子制御ユニット５０は、図３に示す制御ルーチンを、所定時間毎に実行する。

【0036】

Ｓ２０１では、エンジン１の運転状態を示すパラメータとして、吸入空気量Ｑａ、エンジン回転数Ｎ_ｅ、及びＳ１０３で演算した指令トルクＴ_ｔｒｇ等を読み込む。

【0037】

Ｓ２０２では、吸入空気量Ｑａ及びその他の必要なパラメータに基づいてトルク推定値Ｔ_ａｃｔを演算する。

【0038】

Ｓ２０３では、指令トルクＴ_ｔｒｇ及びエンジン回転数Ｎ_ｅに基づいて、エンジン１の異常状態を監視するための診断用トルクＴ_ｄｉａを演算する。以下、診断用トルクＴ_ｄｉａの演算の詳細について説明する。

【0039】

図４は、診断用トルクＴ_ｄｉａの演算のための構成を説明するブロック図である。

【0040】

図示のように、電子制御ユニット５０は、トルク変化判定部５２と、フィルタ処理部５４と、診断トルク演算部５６と、を有する。

【0041】

トルク変化判定部５２は、指令トルクＴ_ｔｒｇ及び当該指令トルクＴ_ｔｒｇの前回値（以下、「前回指令トルクＴ_{ｔｒｇ_ｐｒ}」とも称する）を入力とし、現在の状態がトルク増加時、トルク減少時、及び定常時のいずれに該当するかを判定する。ここで、本実施形態のトルク増加時とは、エンジントルクＴが現実に増加している過程にある状況を意味する。また、トルク減少時とは、エンジントルクＴが現実に減少している過程にある状況を意味する。さらに、定常時とは、少なくとも前回から今回の制御区間に亘ってエンジントルクＴが変化せずに維持されている状況を意味する。

【0042】

より具体的に、トルク変化判定部５２は、指令トルクＴ_ｔｒｇから前回指令トルクＴ_{ｔｒｇ_ｐｒ}を減算して得られるトルク変化量δＴが正の値であるときにトルク増加時と判断し、負であるときにトルク減少時と判断し、０であるときに定常時と判断する。さらに、トルク変化判定部５２は、当該判定結果を示す信号（以下、「トルク状態信号Ｓ_ｔｃ」とも称する）をフィルタ処理部５４に出力する。

【0043】

フィルタ処理部５４は、トルク変化判定部５２で生成されたトルク状態信号Ｓ_ｔｃ、エンジン回転数Ｎ_ｅ、及び前回指令トルクＴ_{ｔｒｇ_ｐｒ}を参照して、指令トルクＴ_ｔｒｇをフィルタ処理して補正することで補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２を求める。

【0044】

より具体的に、本実施形態のフィルタ処理部５４は、むだ時間処理部６０と、一次応答遅れ処理部７０と、を有する。

【0045】

むだ時間処理部６０は、トルク状態信号Ｓ_ｔｃを参照して、指令トルクＴ_ｔｒｇ及びエンジン回転数Ｎ_ｅからむだ時間付与指令トルクＴ_ｔｒｇ１を演算する。特に、むだ時間処理部６０は、トルク増加時、トルク減少時、及び定常時において個別に設定された演算アルゴリズムにしたがいエンジン回転数Ｎ_ｅからむだ時間Ｌを定め、指令トルクＴ_ｔｒｇに当該むだ時間Ｌを付加することでむだ時間付与指令トルクＴ_ｔｒｇ１を定める。なお、本実施形態におけるむだ時間Ｌとは、指令トルクＴ_ｔｒｇの変化に応じてエンジントルクＴの応答が始まるまでの時間を示唆するフィルタパラメータを意味する。すなわち、むだ時間Ｌは、指令トルクＴ_ｔｒｇの変化が生じてから当該変化に起因して実際にエンジントルクＴの変化が開始されるまでのタイムラグ（デットタイム）を示唆する制御パラメータであり、トルク応答性能に相関するエンジン制御系の定常的特性（各アクチュエータの動作遅れやセンサ類の検出遅れなど）を考慮して定められる。特に、本実施形態のむだ時間Ｌは、このエンジン制御系の定常的特性に基づいて定まる基本値をベースとして、後述するエンジン１の運転状態に応じた適切な調節（補正）が行われることで、エンジン１の運転状態に応じた可変値として定められる。

【0046】

より具体的に、本実施形態のむだ時間処理部６０は、増加時むだ時間設定部６２と、減少時むだ時間設定部６４と、むだ時間選択部６６と、演算部６８と、を有している。

【0047】

増加時むだ時間設定部６２は、予め定められたトルク増加時用の回転数－むだ時間マップを参照して、エンジン回転数Ｎ_ｅからむだ時間Ｌ（以下、「増加時むだ時間Ｌ_１」とも称する）を定める。一方、減少時むだ時間設定部６４は、予め定められたトルク減少時用の回転数－むだ時間マップを参照して、エンジン回転数Ｎ_ｅからむだ時間Ｌ（以下、「減少時むだ時間Ｌ_２」とも称する）を定める。

【0048】

図５（ａ）には、回転数－むだ時間マップの一例を示す。図示のように、本実施形態の回転数－むだ時間マップは、トルク増加時用の回転数－むだ時間マップ（実線で示す）とトルク減少時用の回転数－むだ時間マップ（破線で示す）により構成されている。特に、これら両マップでは、エンジン回転数Ｎ_ｅの増減方向に対して、むだ時間Ｌの増減方向が相互に逆の傾向をとるように定められている。

【0049】

より具体的に、トルク増加時用の回転数－むだ時間マップにより規定される増加時むだ時間Ｌ_１は、エンジン回転数Ｎ_ｅが高くなるほど大きい値をとるように設定される。一方、トルク減少時用のむだ時間マップで規定される減少時むだ時間Ｌ_２は、エンジン回転数Ｎ_ｅが高くなるほど小さい値をとるように設定される。このように、トルク増加時とトルク減少時において、エンジン回転数Ｎ_ｅの増減方向に対してむだ時間Ｌの増減方向を反転させている理由は以下の通りである。

【0050】

一般的に、トルク増加時には、同一のエンジントルクＴに対してエンジン回転数Ｎ_ｅが高いほど、シリンダ内の空気密度を高くすることが要求される。このため、エンジン回転数Ｎ_ｅの増加に伴い要求される吸気量が多くなる。したがって、トルク増加時にはエンジン回転数Ｎ_ｅの増加に応じてエンジントルクＴの応答がより遅れる。この点を考慮して、本実施形態では、エンジン回転数Ｎ_ｅが高いほど高い値をとる増加時むだ時間Ｌ_１を定める。一方、トルク減少時には、同一のエンジントルクＴに対してエンジン回転数Ｎ_ｅが高いほど、吸気速度が高くなる。したがって、トルク減少時にはトルク増加時にはエンジン回転数Ｎ_ｅの増加に応じてトルクの応答がより遅れる。この点を考慮して、本実施形態では、エンジン回転数Ｎ_ｅが高いほど低い値をとる減少時むだ時間Ｌ_２を定める。

【0051】

そして、増加時むだ時間設定部６２及び減少時むだ時間設定部６４は、それぞれが定めた増加時むだ時間Ｌ_１及び減少時むだ時間Ｌ_２をむだ時間選択部６６に出力する。

【0052】

むだ時間選択部６６は、トルク状態信号Ｓ_ｔｃを参照して、増加時むだ時間Ｌ_１及び減少時むだ時間Ｌ_２の何れかを、以降の演算に用いるむだ時間Ｌとして演算部６８に出力する。より具体的に、むだ時間選択部６６は、トルク状態信号Ｓ_ｔｃがトルク増加時を示す場合に、増加時むだ時間Ｌ_１をむだ時間Ｌとして出力する。また、むだ時間選択部６６は、トルク状態信号Ｓ_ｔｃがトルク減少時を示す場合に、減少時むだ時間Ｌ_２をむだ時間Ｌとして出力する。なお、むだ時間選択部６６は、トルク状態信号Ｓ_ｔｃが定常時を示す場合には、むだ時間Ｌの前回値をそのまま、今回の制御周期におけるむだ時間Ｌとして出力する。

【0053】

演算部６８は、指令トルクＴ_ｔｒｇに、むだ時間選択部６６から出力されたむだ時間Ｌを加算してむだ時間付与指令トルクＴ_ｔｒｇ１を求める。

【0054】

次に、一次応答遅れ処理部７０について説明する。一次応答遅れ処理部７０は、トルク状態信号Ｓ_ｔｃを参照して、むだ時間処理部６０で演算された時間付与指令トルクＴ_ｔｒｇ１、前回指令トルクＴ_{ｔｒｇ_ｐｒ}、及びエンジン回転数Ｎ_ｅから補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２を演算する。特に、一次応答遅れ処理部７０は、トルク増加時、トルク減少時、及び定常時において個別に設定された演算アルゴリズムにしたがいエンジン回転数Ｎ_ｅから一次遅れ係数Ｋを定め、当該一次遅れ係数Ｋ及び前回指令トルクＴ_{ｔｒｇ_ｐｒ}を用いてむだ時間付与指令トルクＴ_ｔｒｇ１を対して所定の補正演算を施すことで補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２を定める。ここで、本実施形態における一次遅れ係数Ｋとは、指令トルクＴ_ｔｒｇの変化に対するエンジントルクＴの追従性の高さを示唆するフィルタパラメータを意味する。すなわち、一次遅れ係数Ｋは、指令トルクＴ_ｔｒｇの変化に起因したエンジントルクＴの変化が開始されてから、当該エンジントルクＴが指令トルクＴ_ｔｒｇに到達する速さを示唆する制御パラメータである。なお、一次遅れ係数Ｋは、トルク応答性能に相関するエンジン制御系の特性（各アクチュエータの動作遅れやセンサ類の検出遅れなど）に応じて定められる。特に、本実施形態の一次遅れ係数Ｋは、このエンジン制御系の定常的特性に基づいて定まる基本値をベースとして、後述するエンジン１の運転状態に応じた適切な調節（補正）が行われることで、エンジン１の運転状態に応じた可変値として定められる。

【0055】

特に、本実施形態の一次応答遅れ処理部７０は、増加時遅れ係数設定部７２と、減少時遅れ係数設定部７４と、係数選択部７６と、演算部７８と、を有している。

【0056】

増加時遅れ係数設定部７２は、予め定められたトルク増加時用の回転数－遅れ係数マップを参照して、エンジン回転数Ｎ_ｅから一次遅れ係数Ｋ（以下、「増加時遅れ係数Ｋ_１」とも称する）を定める。一方、減少時遅れ係数設定部７４は、予め定められたトルク減少時用の回転数－遅れ係数マップを参照して、エンジン回転数Ｎ_ｅから一次遅れ係数Ｋ（以下、「減少時遅れ係数Ｋ_２」とも称する）を定める。

【0057】

図５（ｂ）には、回転数－遅れ係数マップの一例を示す。図示のように、本実施形態の回転数－遅れ係数マップは、トルク増加時用の遅れ係数マップ（実線で示す）とトルク減少時用の遅れ係数マップ（破線で示す）により構成されている。特に、これら両マップでは、エンジン回転数Ｎ_ｅの増減方向に対して、一次遅れ係数Ｋの増減方向が相互に逆の傾向をとるように定められている。

【0058】

より具体的に、トルク増加時用の回転数－遅れ係数マップで規定される増加時遅れ係数Ｋ_１は、エンジン回転数Ｎ_ｅが高くなるほど小さい値をとるように設定される。一方、トルク減少時用の回転数－遅れ係数マップで規定される減少時遅れ係数Ｋ_２は、エンジン回転数Ｎ_ｅが高くなるほど大きい値をとるように設定される。

【0059】

このように、トルク増加時とトルク減少時において、エンジン回転数Ｎ_ｅの増減方向に対して一次遅れ係数Ｋの増減方向を反転させている理由は、上述したエンジン回転数Ｎ_ｅの増減方向に対してむだ時間Ｌの増減方向を反転させている理由と同様である。

【0060】

すなわち、トルク増加時用の回転数－遅れ係数マップでは、エンジン回転数Ｎ_ｅの増加に伴いエンジントルクＴの応答がより遅れることを考慮して、エンジン回転数Ｎ_ｅが高いほど低い値となる増加時遅れ係数Ｋ_１を定める。一方、トルク減少時用の回転数－遅れ係数マップでは、エンジン回転数Ｎ_ｅの増加に伴いエンジントルクＴの応答がより早くなることを考慮して、エンジン回転数Ｎ_ｅが高いほど高い値となる減少時遅れ係数Ｋ_２を定める。

【0061】

そして、増加時遅れ係数設定部７２及び減少時遅れ係数設定部７４は、それぞれが定めた増加時遅れ係数Ｋ_１及び減少時遅れ係数Ｋ_２を係数選択部７６に出力する。

【0062】

係数選択部７６は、トルク状態信号Ｓ_ｔｃを参照して、増加時遅れ係数Ｋ_１及び減少時遅れ係数Ｋ_２の何れかを、以降の演算に用いる一次遅れ係数Ｋとして演算部７８に出力する。より具体的に、係数選択部７６は、トルク状態信号Ｓ_ｔｃがトルク増加時を示す場合に、増加時遅れ係数Ｋ_１を一次遅れ係数Ｋとして出力する。また、係数選択部７６は、トルク状態信号Ｓ_ｔｃがトルク減少時を示す場合に、減少時遅れ係数Ｋ_２を一次遅れ係数Ｋとして出力する。なお、係数選択部７６は、トルク状態信号Ｓ_ｔｃが定常時を示す場合には、一次遅れ係数Ｋの前回値をそのまま、今回の制御周期における一次遅れ係数Ｋとして出力する。

【0063】

演算部７８は、むだ時間付与指令トルクＴ_ｔｒｇ１に一次遅れ係数Ｋを乗じて得られる値に対して、一次遅れ係数Ｋの符号を反転させて「１」を加算し前回指令トルクＴ_{ｔｒｇ_ｐｒ}を乗じた値を加算することで補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２を求める。

【0064】

なお、上述したむだ時間処理部６０及び一次応答遅れ処理部７０による指令トルクＴ_ｔｒｇから補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２を求める演算は、次式（１）により表すことができる。

【0065】

【数1】

【0066】

図４に戻り、診断トルク演算部５６は、補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２に所定の閾値ΔＴを加算して診断用トルクＴ_ｄｉａを演算する。ここで、本実施形態の診断用トルクＴ_ｄｉａは、指令トルクＴ_ｔｒｇとの関係からトルク状態が正常と判断できる許容トルク範囲の上限値として定められる。したがって、閾値ΔＴは、当該上限値と補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２の差として適切な値（特にエンジン１の運転状態に依らない固定値）に定められる。なお、上記補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２そのものを許容トルク範囲の上限値とする構成を採用しても良い。すなわち、閾値ΔＴを０に設定して、診断用トルクＴ_ｄｉａを補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２と同一値とする構成を採用しても良い。

【0067】

図６には、上述した診断用トルクＴ_ｄｉａの演算における全体的な処理の流れを表すフローチャートを示す。図示のように、本実施形態に係る診断用トルクＴ_ｄｉａの演算では、トルク増加時（Ｓ２０３１のＹｅｓ）には、増加時むだ時間Ｌ_１及び増加時遅れ係数Ｋ_１を用いて指令トルクＴ_ｔｒｇをフィルタ処理して補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２を演算し（Ｓ２０３３及びＳ２０３６）、当該補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２から診断用トルクＴ_ｄｉａを求める（Ｓ２０３７）。

【0068】

一方、トルク減少時（Ｓ２０３１のＮｏ且つＳ２０３２のＹｅｓ）には、減少時むだ時間Ｌ_２及び減少時遅れ係数Ｋ_２を用いて指令トルクＴ_ｔｒｇをフィルタ処理して補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２を演算し（Ｓ２０３４及びＳ２０３６）、当該補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２から診断用トルクＴ_ｄｉａを求める（Ｓ２０３７）。

【0069】

さらに、定常時（Ｓ２０３１のＮｏ且つＳ２０３２のＮｏ）には、むだ時間Ｌ及び一次遅れ係数Ｋを前回値に保持して補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２を演算し（Ｓ２０３５及びＳ２０３６）、当該補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２から診断用トルクＴ_ｄｉａを求める（Ｓ２０３７）。なお、定常時においては、前回指令トルクＴ_{ｔｒｇ_ｐｒ}と今回の指令トルクＴ_ｔｒｇが一致するため、フィルタ処理部５４によるフィルタ処理を経ても、指令トルクＴ_ｔｒｇは実質的に補正されることなくそのまま診断トルク演算部５６に出力される。このため、上述した演算ロジックであれば、実質的に指令トルクＴ_ｔｒｇに対する補正を要しない定常時においても、当該補正の演算ロジックを採用しない場合と同様に適切に診断用トルクＴ_ｄｉａを求めることができる。

【0070】

図３に戻り、Ｓ２０３の処理において診断用トルクＴ_ｄｉａを求めると、Ｓ２０４の処理を実行する。Ｓ２０４では、トルク推定値Ｔ_ａｃｔが診断用トルクＴ_ｄｉａ以下であるか否かを判定する。トルク推定値Ｔ_ａｃｔが診断用トルクＴ_ｄｉａ以下である場合は、Ｓ２０５へ進み、診断用トルクＴ_ｄｉａを上回る場合はＳ２０６へ進む。

【0071】

Ｓ２０５では、エンジントルクＴが診断用トルクＴ_ｄｉａ以下に抑えられており、エンジン制御が正常に実施されているとして、異常判定フラグＦ_ｔｒｑを０に設定する。

【0072】

一方、Ｓ２０６では、エンジントルクＴが過度に大きく、エンジン制御に何らかの不具合が生じたものとして、異常判定フラグＦ_ｔｒｑを１に設定する。なお、異常状態の誤検出をより確実に防止する観点から、トルク推定値Ｔ_ａｃｔが診断用トルクＴ_ｄｉａを超える判断を複数回行った場合に異常判定フラグＦ_ｔｒｑを１に設定し、そうでない場合には異常判定フラグＦ_ｔｒｑを０に維持する構成を採用しても良い。

【0073】

以上説明した本実施形態のエンジン診断方法によれば、エンジン１の運転状態を示す指令トルクＴ_ｔｒｇの変化量及びエンジン回転数Ｎ_ｅの高低に応じて適切に定められたフィルタパラメータを用いたフィルタ処理により指令トルクＴ_ｔｒｇを補正して、当該補正後の指令トルクＴ_ｔｒｇ（補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２）から診断用トルクＴ_ｄｉａを定めることができる。

【0074】

なお、本実施形態では、トルク増加時及びトルク減少時のそれぞれにおいて個別に定めたマップを参照して、エンジン回転数Ｎ_ｅからフィルタパラメータ（むだ時間Ｌ及び一次遅れ係数Ｋ）を求める例を説明した。しかしながら、エンジン１の運転状態を参照して適切なフィルタパラメータを定めるための演算ロジックは上記の例に限られない。例えば、以下で説明するように、トルク増加時及びトルク減少時のそれぞれにおいて、エンジン回転数Ｎ_ｅとフィルタパラメータの関係を規定するマップに代えて又はこれとともに、エンジントルクＴとフィルタパラメータの関係を規定するマップを準備し、エンジントルクＴを示唆する制御パラメータ（具体的には、指令トルクＴ_ｔｒｇ又はトルク推定値Ｔ_ａｃｔ）からフィルタパラメータを求める構成を採用しても良い。

【0075】

図７に、エンジントルクＴとフィルタパラメータ（むだ時間Ｌ及び一次遅れ係数Ｋ）の関係を規定するマップの一例を示す。特に、図７（ａ）に示すように、トルク増加時用のマップ（実線で示す）とトルク減少時用のマップ（破線で示す）を個別に設定したトルク－むだ時間マップを採用しても良い。また、図７（ｂ）に示すように、トルク増加時用のマップ（実線で示す）とトルク減少時用のマップ（破線で示す）を個別に設定したトルク－遅れ係数マップを採用しても良い。

【0076】

さらに、本実施形態では、現在の状態がトルク増加時及びトルク減少時のいずれであるかを推定するためにトルク変化量δＴ（＝Ｔ_ｔｒｇ－Ｔ_{ｔｒｇ_ｐｒ}）が正及び負のいずれであるかを判定し、当該トルク増加時及びトルク減少時のそれぞれに個別に定められたマップを用いてエンジン１の運転状態（エンジン回転数Ｎ_ｅ又はエンジントルクＴ）からフィルタパラメータを定める例を説明した。しかしながら、これに限られず、トルク変化量δＴの大きさを参照して、エンジン１の運転状態とフィルタパラメータの関係を定めるマップを調節する構成を採用しても良い。例えば、図５（ａ）に示すトルク増加時用の回転数－むだ時間マップに対して、トルク変化量δＴ（＞０）が大きくなるほど（トルク増加率が高くなるほど）、エンジン回転数Ｎ_ｅに対するむだ時間Ｌ（増加時むだ時間Ｌ_１）が大きい値をとるように（図に示す実線グラフの傾きがより大きくなるように）定めても良い。また、図５（ａ）に示すトルク減少時用の回転数－むだ時間マップに対して、トルク変化量δＴ（＜０）が小さくなるほど（トルク減少率が高くなるほど）、エンジン回転数Ｎ_ｅに対するむだ時間Ｌ（減少時むだ時間Ｌ_２）が小さい値をとるように（図に示す破線グラフの傾きがより小さくなるように）定めても良い。また、回転数－遅れ係数マップについても、同様の観点でトルク変化量δＴに応じた調節を行っても良い。これにより、エンジン１の運転状態の変化度合も考慮した上で、適切なフィルタパラメータを定めることができる。

【0077】

［タイムチャートによる説明］
図８は、異常トルク判定に関する電子制御ユニット５０の動作を示す説明図である。特に、図８（ａ）は実施例（上記実施形態）のエンジン診断方法による制御結果を示し、図８（ｂ）は比較例のエンジン診断方法による制御結果を示している。なお、比較例としては、実施例に対して、フィルタパラメータであるむだ時間Ｌ及び一次遅れ係数Ｋをエンジン１の運転状態に依存しない固定値としている点で異なり、その他の点については共通するエンジン診断方法を想定する。

【0078】

先ず、図８（ｂ）に示す比較例の制御では、トルク増加時（時刻ｔ１～時刻ｔ２）において、指令トルクＴ_ｔｒｇをフィルタリング処理して得られる補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２は、現実に出力されるエンジントルクＴ（≒トルク推定値Ｔ_ａｃｔ）のプロフィールに沿って指令トルクＴ_ｔｒｇに対して遅れて変化する。したがって、この補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２に閾値ΔＴを加算して得られる診断用トルクＴ_ｄｉａも、概ね、トルク推定値Ｔ_ａｃｔのプロフィールに沿って変化する。このため、エンジントルクＴの異常判断（トルク推定値Ｔ_ａｃｔが診断用トルクＴ_ｄｉａを超えるという判断）も適切に行われる。

【0079】

一方で、トルク減少時（時刻ｔ３～ｔ４）において、比較例の制御ではトルク増加時と同じ値のむだ時間Ｌ及び一次遅れ係数Ｋが規定されたフィルタを用いて補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２が演算される。しかしながら、トルク減少時ではトルク増加時とはエンジン制御系におけるトルク応答特性が異なる。このため、トルク増加時と同じフィルタを用いて定められた補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２から得られる診断用トルクＴ_ｄｉａは、現実に出力されるエンジントルクＴ（トルク推定値Ｔ_ａｃｔ）に対して、指令トルクＴ_ｔｒｇの変化に対する応答挙動にずれが生じる。より詳細には、図８（ｂ）の２点鎖線グラフ、実線グラフ、及び点線グラフで表すように、指令トルクＴ_ｔｒｇの減少に対して、トルク推定値Ｔ_ａｃｔに比べて診断用トルクＴ_ｄｉａがより早く減少してしまうことで、診断用トルクＴ_ｄｉａがトルク推定値Ｔ_ａｃｔを下回る区間が生じる。その結果、当該区間において、トルク推定値Ｔ_ａｃｔが診断用トルクＴ_ｄｉａを上回ったことが検出されて（図３のＳ２０４のＮｏ）、誤った異常トルク判断につながる可能性がある。

【0080】

これに対して、図８（ａ）に示す実施例の制御では、トルク増加時及びトルク減少時において、それぞれのシーンにおけるトルク応答特性の違いを考慮して個別にフィルタパラメータ（むだ時間Ｌ及び一次遅れ係数Ｋ）を調節したフィルタを採用している。このため、当該フィルタを用いて演算された補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２から得られる診断用トルクＴ_ｄｉａは、トルク増加時及びトルク減少時のいずれのシーンにおいても、指令トルクＴ_ｔｒｇの変化に対する応答挙動をトルク推定値Ｔ_ａｃｔのそれにより近づけることができる。このため、上記の誤った異常トルク判断の発生を抑制することができる。すなわち、エンジン１の運転状態（トルク増加時なのかトルク減少時なのか）に依存することなくエンジン１の診断精度を維持することができる。

【0081】

［作用効果の説明］
以下、本実施形態により得られる作用効果をまとめて説明する。

【0082】

本実施形態では、エンジン１の指令トルクＴ_ｔｒｇに対して実際に出力されるエンジントルクＴの応答特性に応じた補正量で補正することで補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２を演算し、当該補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２に基づいて定まる診断用トルクＴ_ｄｉａとトルク推定値Ｔ_ａｃｔを比較することにより、エンジントルクＴの状態を診断するエンジン診断方法が提供される。このエンジン診断方法では、エンジン１の運転状態を参照して上記補正量を調節する。

【0083】

これにより、エンジン１の運転状態の変化に応じたエンジントルクＴの応答特性の違いを加味した上で指令トルクＴ_ｔｒｇから診断用トルクＴ_ｄｉａを定めることができる。すなわち、診断用トルクＴ_ｄｉａの演算に、エンジン１の運転状態に応じた上記応答特性の変化の影響をより確実に反映させることができる。このため、エンジン１の運転状態に依らずに、エンジントルクＴの状態に対する診断精度を確保することができる。

【0084】

特に、本実施形態では、エンジン１の運転状態は、エンジントルクＴ、エンジントルクＴの変化量（トルク変化量δＴ）、及びエンジン回転数Ｎ_ｅを含む。そして、指令トルクＴ_ｔｒｇに対して、上記応答特性を示唆するフィルタパラメータ（Ｌ，Ｋ）により規定されるフィルタを施して補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２を演算する。さらに、フィルタパラメータ（Ｌ，Ｋ）を、エンジントルクＴ、トルク変化量δＴ、及びエンジン回転数Ｎ_ｅの少なくとも何れかに応じた可変値とすることで上記補正量を調節する。

【0085】

これにより、指令トルクＴ_ｔｒｇから補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２を求めるための演算をフィルタ処理により実行することができる。その上で、指令トルクＴ_ｔｒｇに対する上記補正量の調節を行うための具体的な演算ロジックを、エンジン１の運転状態を示唆する各パラメータに応じてフィルタパラメータを可変にするという簡素な手法により実現することができる。

【0086】

さらに、本実施形態では、フィルタパラメータ（Ｌ，Ｋ）として、エンジントルクＴの増加時における応答特性に応じて定めた第１フィルタパラメータ（Ｌ_１，Ｋ_１）と、エンジントルクＴの減少時における応答特性に応じて定めた第２フィルタパラメータ（Ｌ_２，Ｋ_２）と、を設定する（図４の増加時むだ時間設定部６２、減少時むだ時間設定部６４、増加時遅れ係数設定部７２、及び減少時遅れ係数設定部７４）。

【0087】

また、トルク変化量δＴを参照して、現在の状態がエンジントルクＴの増加時（トルク増加時）であるか減少時（トルク減少時）であるかを判定する（トルク変化判定部５２）。そして、トルク増加時（図６のＳ２０３１のＹｅｓ）には、第１フィルタパラメータ（Ｌ_１，Ｋ_１）により規定されるフィルタを施して補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２を演算する（Ｓ２０３３及びＳ２０３６）。一方で、トルク減少時（Ｓ２０３１のＮｏ）には、第２フィルタパラメータ（Ｌ_２，Ｋ_２）により規定されるフィルタを施して補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２を演算する（Ｓ２０３４及びＳ２０３６）。

【0088】

これにより、エンジントルクＴの応答特性が相互に異なるトルク増加時及びトルク減少時のそれぞれにおいて、当該応答特性の違いを考慮して個別にフィルタを定めることができる。したがって、トルク増加時及びトルク減少時のいずれのシーンにおいても、指令トルクＴ_ｔｒｇの変化に対する実際のエンジントルクＴの応答挙動により合致した診断用トルクＴ_ｄｉａ（補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２）を定めるためのより具体的な演算ロジックが実現される。

【0089】

特に、本実施形態のエンジン診断方法であれば、上述した車両の走行駆動源として搭載されるエンジン１に適用する場合において、トルク増加時として典型的な車両の加速シーン、及びトルク減少時として典型的な車両の減速シーンのいずれであっても、エンジン１の診断精度を確保することができる。より詳細には、車両の走行駆動源として使用されるエンジン１では、ドライバのアクセル操作に応じた車両に対する加減速要求など、当該エンジン１の作動中において頻繁にエンジントルクＴを変化させることが想定される。これに対して、上記エンジン診断方法で採用される演算ロジックであれば、このように頻繁にエンジントルクＴを変化させるシーンにおいても、エンジントルクＴの状態に対する診断精度を確保することができる。

【0090】

さらに、本実施形態では、フィルタパラメータ（Ｌ，Ｋ）は、指令トルクＴ_ｔｒｇの変化に応じてエンジントルクＴの応答が始まるまでの時間を示唆するむだ時間Ｌと、エンジントルクＴの応答が開始した以降の指令トルクＴ_ｔｒｇへの追従性の高さを示唆する一次遅れ係数Ｋと、を含む。そして、第１フィルタパラメータ（Ｌ_１，Ｋ_１）におけるむだ時間Ｌ（増加時むだ時間Ｌ_１）及び一次遅れ係数Ｋ（増加時遅れ係数Ｋ_１）と、第２フィルタパラメータ（Ｌ_２，Ｋ_２）におけるむだ時間Ｌ（減少時むだ時間Ｌ_２）及び一次遅れ係数Ｋ（減少時遅れ係数Ｋ_２）と、を個別に設定する。

【0091】

これにより、トルク増加時及びトルク減少時のそれぞれにおけるエンジントルクＴの応答特性の違いが反映されたフィルタパラメータ（Ｌ，Ｋ）を定めるための、より具体的な演算ロジックが実現される。

【0092】

特に、本実施形態では、第１フィルタパラメータにおける増加時むだ時間Ｌ_１を、エンジン回転数Ｎ_ｅが高いほど及び／又はエンジントルクＴが小さいほど大きく設定する（図５（ａ）の実線グラフ及び図７（ａ）の実線グラフ参照）。また、第１フィルタパラメータにおける増加時遅れ係数Ｋ_１を、エンジン回転数Ｎ_ｅが高いほど及び／又はエンジントルクＴが小さいほど小さく設定する（図５（ａ）の破線グラフ及び図７（ａ）の破線グラフ参照）。

【0093】

これにより、トルク増加時におけるエンジン回転数Ｎ_ｅ又はエンジントルクＴの大小に応じたエンジン制御系のトルク応答特性の違いをより適切に反映させた第１フィルタパラメータ（Ｌ_１，Ｋ_１）を定めるための、より具体的な演算ロジックが実現される。

【0094】

また、本実施形態では、第２フィルタパラメータにおける減少時むだ時間Ｌ_２を、エンジン回転数Ｎ_ｅが高いほど及び／又はエンジントルクＴが小さいほど小さく設定する（図５（ｂ）の実線グラフ及び図７（ｂ）の実線グラフ参照）。また、第２フィルタパラメータ（Ｌ_２，Ｋ_２）における減少時遅れ係数Ｋ_２を、エンジン回転数Ｎ_ｅが高いほど及び／又はエンジントルクＴが小さいほど大きく設定する（図５（ｂ）の破線グラフ及び図７（ｂ）の破線グラフ参照）。

【0095】

これにより、トルク減少時におけるエンジン回転数Ｎ_ｅ又はエンジントルクＴの大小に応じたエンジン制御系のトルク応答特性の違いをより適切に反映させた第２フィルタパラメータ（Ｌ_１，Ｋ_１）を定めるための、より具体的な演算ロジックが実現される。

【0096】

さらに、本実施形態では、上記エンジン診断方法の実行に適したエンジン診断装置として機能する電子制御ユニット５０が提供される。この電子制御ユニット５０は、エンジン１の指令トルクＴ_ｔｒｇに対して実際に出力されるエンジントルクの応答特性に応じた補正量で補正することで補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２を演算し、当該補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２に基づいて定まる診断用トルクＴ_ｄｉａとトルク推定値Ｔ_ａｃｔを比較することにより、エンジントルクＴの状態を診断する。特に、電子制御ユニット５０は、エンジン１の運転状態を参照して上記補正量を調節する。

【0097】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記各実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【0098】

例えば、上記実施形態では、車両に走行駆動源として搭載されるエンジン１に対して、エンジン診断方法を適用する例を説明した。しかしながら、これに限られず、エンジン１が他の用途に適用される際に、本発明に係るエンジン診断方法を適用しても良い。例えば、エンジン１が電動車両における発電機の駆動装置としてのみに用いられる場合（走行駆動源として機能しない場合）であって所定の要求発電電力に応じて指令トルクＴ_ｔｒｇを変化させる際に、当該指令トルクＴ_ｔｒｇから診断用トルクＴ_ｄｉａ（補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２）を定めるための補正量（特に上記のフィルタパラメータ）を、エンジン１の運転状態に応じて可変とする構成を採用しても良い。さらに、車載以外にも、エンジン１の作動中に一定頻度で運転状態を変化させることが要求される用途において、本発明に係るエンジン診断方法を適用しても良い。

【0099】

さらに、フィルタパラメータはむだ時間Ｌ及び一次遅れ係数Ｋに限られない。すなわち、フィルタパラメータとしては、これら以外にも、用いるべきフィルタの種類に応じて、エンジントルクＴの応答特性を示唆し得る任意のパラメータを採用することができる。また、エンジン１の運転状態に基づいた指令トルクＴ_ｔｒｇから補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２の演算における具体的な態様は、フィルタ処理に限られず、同様の機能を実現し得る任意の演算ロジックを採用しても良い。例えば、予め想定されるエンジン１の運転状態と、当該運転状態に対して適切な補正量と、の関係を実験的に調べてマップ化しておき、当該マップを参照して指令トルクＴ_ｔｒｇから補正指令トルクＴ_ｔｒｇ２を演算する構成を採用しても良い。

【符号の説明】

【0100】

１ エンジン、５０ 電子制御ユニット、５２ トルク変化判定部、５４ フィルタ処理部、６０ むだ時間処理部、６２ 増加時むだ時間設定部、６４ 減少時むだ時間設定部、６６ むだ時間選択部、６８ 演算部、７０ 一次応答遅れ処理部、７２ 増加時遅れ係数設定部、７４ 減少時遅れ係数設定部、７６ 係数選択部、７８ 演算部、８０ 診断トルク演算部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】