JP2011247094A

JP2011247094A - 温度センサの故障診断装置

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Publication number: JP2011247094A
Application number: JP2010117939A
Authority: JP
Inventors: Yamato Sakurada; 大和櫻田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2010-05-24
Filing date: 2010-05-24
Publication date: 2011-12-08
Anticipated expiration: 2030-05-24
Also published as: EP2578862A1; CN102906405B; EP2578862A4; US9004751B2; US20130058373A1; CN102906405A; JP5531776B2; WO2011148837A1

Abstract

【課題】効率良く故障診断を実施可能な温度センサの故障診断装置を提供する。
【解決手段】内燃機関１の始動時（ｔ２）に、熱平衡条件が成立して少なくとも２つの基準温度センサの検出温度の偏差が所定値以下になったとき、基準温度センサの検出温度と、故障診断対象温度センサとの偏差が大きい場合に、内燃機関１の始動後から所定時間経過するまでの間に、基準温度センサで検出される検出温度が所定温度以上低下しなければ、故障診断対象温度センサを故障と判定する。これによって、内燃機関１停止後に所定時間経過していなくても、内燃機関１の各部が熱平衡状態となれば、故障診断対象温度センサの故障診断を実施することができるので、効率良く温度センサの故障診断を実施することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、互いに異なる測定対象の温度検知する少なくとも３つ以上の温度センサの故障診断を行う故障診断装置に関する。

複数の基準となる温度センサの検出値を用いて、これらの基準となる温度センサとは異なる温度センサの故障診断を行う技術が従来から知られている。

例えば、特許文献１は、ラジエータと、内燃機関の冷却水をラジエータに循環させる冷却水通路と、冷却水通路内の冷却水温に応じて冷却水通路を開閉するサーモスタットと、サーモスタットよりラジエータ側の冷却水温度を検出するラジエータ側冷却水温センサと、サーモスタットより機関側の冷却水温度を検出する機関側冷却水温センサと、吸気温を検出する吸気温センサと、を有し、内燃機関が停止してから前記各センサの近傍の温度が外気温と略同等となる所定時間経過後に、機関側冷却水温センサの検出温度と吸気温センサの検出温度が接近しているのにも関わらず、ラジエータ側冷却水温センサの検出温度が、機関側冷却水温センサの検出温度及び吸気温センサの検出温度から乖離している場合に、ラジエータ側冷却水温センサを故障と判定している。

特開２００４−３３９９６９号公報

しかしながら、この特許文献１においては、温度センサの故障診断を行うタイミングが、内燃機関が停止してからラジエータ側冷却水温センサ、機関側冷却水温センサ及び吸気温センサの近傍の温度が外気温と略同等となる所定時間経過後となっているため、この所定時間の経過前に内燃機関を始動すると温度センサの故障診断を行うことができず、温度センサの故障診断時期が遅れてしまうという問題がある。

そこで、本発明は、互いに異なる測定対象の温度を検知する少なくとも３つ以上の複数の温度センサを有し、前記複数の温度センサのうちの１つの温度センサを故障診断対象温度センサとして故障判定する温度センサの故障診断装置において、内燃機関の停止後、前記複数の温度センサの内の故障診断対象温度センサとは異なる少なくとも２つの基準温度センサの検出温度の偏差が所定値以下になったとき、前記基準温度センサの検出温度と、前記故障診断対象温度センサとの偏差が所定以上に大きい場合に、該故障診断対象温度センサを故障と判定することを特徴としている。内燃機関が停止してから、内燃機関或いは内燃機関が搭載された車両の各部は互いに熱平衡状態となり、異なる測定対象の温度を検知する温度センサ間で検知される温度も互いに漸近する。つまり、内燃機関の各部が熱平衡状態となれば、互いに異なる測定対象の温度を検知する温度センサであっても、検知される温度の偏差は小さくなる。

本発明によれば、内燃機関停止後に所定時間経過していなくても、内燃機関の各部が熱平衡状態となれば、故障診断対象温度センサの故障診断を実施することができるので、効率良く温度センサの故障診断を実施することができる。

本発明が適用された内燃機関のシステム構成を模式的に示した説明図。本発明に係る温度センサの故障診断に関するブロック図。ｋｅｙｏｆｆ中の前後における水温、吸気温、油温、燃温の変化と、車両の状態を示したタイミングチャート。水温センサに故障がある場合のｋｅｙｏｆｆ中の前後における水温、吸気温、油温、燃温の変化を示すタイミングチャート。ブロックヒータによりｋｅｙｏｆｆ中にシリンダブロックが暖められた場合のｋｅｙｏｆｆ中の前後における水温、吸気温、燃温の変化を示すタイミングチャート。本実施形態における温度センサの故障診断の制御の流れを示すフローチャート。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明が適用された内燃機関のシステム構成を模式的に示した説明図である。

車両に搭載される内燃機関１の燃焼室２には、大気開放された吸気取入口３から取り入れられた空気が吸気通路４を介して導入されている。

吸気通路４には、上流側から順に、エアクリーナ５、スロットル弁６、コレクタ７が介装されている。

エアクリーナ５とスロットル弁６との間には、吸気温度センサ８が設けられている。この吸気温度センサ８はエアフローメータに内蔵されたものある。

この吸気通路４には、スロットル弁６の下流側に、燃料タンク９で発生した蒸発燃料を導入するパージ通路１０が接続されている。このパージ通路１０には、パージ制御弁１１が介装されていると共に、燃料タンク９から発生する蒸発燃料を処理すべく設けられたキャニスタ１２が接続されている。

燃料タンク９には、燃料タンク９の燃料温度を検知する燃温センサ１３が設けられている。燃料タンク９内の燃料は、燃料供給路１４を介して、燃焼室２内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁１５に供給されている。

また、内燃機関１のシリンダブロック１６には、ウォータジャケット１７内の冷却水温を検知する水温センサ１８と、エンジンオイルの油温を検知する油温センサ１９が設けられている。

そして、吸気温度センサ８、燃温センサ１３、水温センサ１８、油温センサ１９の検出信号は、内燃機関１の種々の制御を行うＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）２０に入力されている。ＥＣＵ２０は、マイクロコンピュータを内蔵し、内燃機関１の種々の制御を行うものであって、各種のセンサからの信号を基に処理を行うようになっている。

そして、本実施形態においては、内燃機関１が暖機された状態で停止した際に、吸気温度センサ８、燃温センサ１３、水温センサ１８及び油温センサ１９からなる４つの温度センサの故障診断をＥＣＵ２０内で実施する。

内燃機関１が停止してから十分時間が経過すれば、内燃機関１或いは内燃機関１が搭載された車両は互いに熱平衡状態となり、吸気温度センサ８、燃温センサ１３、水温センサ１８及び油温センサ１９で検出される温度も互いに漸近する。つまり、内燃機関１の各部が熱平衡状態となれば、互いに異なる測定対象の温度を検知する温度センサであっても、検知される温度の偏差は小さくなる。この状態であれば、内燃機関１の運転中は異なる温度を検知する各センサ８、１３、１８、１９の検出値を単純比較することで異常値を出力する温度センサを判別可能となる。

そこで、吸気温度センサ８、燃温センサ１３、水温センサ１８及び油温センサ１９のうち１つの温度センサの故障診断を行う場合、故障診断を行う温度センサを第１の温度センサである故障診断対象温度センサとし、残り３つの温度センサを第２〜第４の温度センサである基準温度センサとする。内燃機関１の停止後、基準温度センサの検出温度の偏差が所定値以下になったとき、基準温度センサの検出温度と故障診断対象温度センサとの偏差が大きければ、故障診断対象温度センサが故障していると判定する。換言すれば、内燃機関１の始動時に、基準温度センサの検出温度の偏差が所定値以下となり、かつ基準温度センサの検出温度と故障診断対象温度センサとの偏差が大きければ、故障診断対象温度センサが故障していると判定する。内燃機関１の始動時にセンサ故障を診断するようにした場合、内燃機関１の始動から所定時間経過するまでの間に水温、油温、吸気温が所定温度以上低下しないことを、センサ故障の診断条件（判定を確定する条件）とすることができる。このような条件によると、内燃機関１の始動から所定時間経過するまでの間に水温、油温、吸気温が所定温度以上低下する場合には、温度センサの故障診断（判定結果の確定）は行われないことになる。尚、本実施形態では基準温度センサを３つの温度センサとしたが、これに限られることなく、故障診断対象温度センサの他に複数すなわち少なくとも２つ以上の温度センサがあれば、それらを基準温度センサとすることができる。

図２は、本発明に係る温度センサの故障診断に関するブロック図である。本実施形態では、故障診断がｋｅｙｏｎ時に実施されることを前提とする。

Ｓ１では、診断条件１が成立しているか否かを判定している。このＳ１には、車両に搭載されたバッテリ（図示せず）の電圧、燃料レベルセンサ（図示せず）によって検知された燃料タンク９内の燃料レベル、燃料レベルセンサ（図示せず）の故障診断結果、前回の内燃機関１の稼働時間、等の情報が入力され、以下のａ１〜ａ４の４つ条件が全て成立している場合に、診断条件１が成立していると判定する。ａ１…バッテリ電圧が所定電圧（例えば１１Ｖ）以上ある。ａ２…ｋｅｙｏｆｆ中（内燃機関１が停止したタイミングから次回内燃機関１が始動するまでの期間）に給油されていない。例えば、内燃機関１を停止したタイミング（ｋｅｙｏｆｆ時）の燃料レベルと内燃機関１が始動するタイミング（ｋｅｙｏｎ時）の燃料レベルの差分が所定値以下（例えば１５Ｌ以下）となっている。ａ３…内燃機関１を停止する前（ｋｅｙｏｆｆ時前）の内燃機関１の稼働時間が所定時間（例えば２０分）以上ある。ａ４…燃料レベルセンサが故障と判定されていない。

尚、燃料レベルセンサの故障情報は、既存の別の故障診断の診断結果を流用するものとする。また、本明細書においては、内燃機関１が停止したタイミング、すなわち内燃機関１が停止した直後のタイミングをｋｅｙｏｆｆ時と定義し、停止中の内燃機関１が始動したタイミング、すなわち内燃機関１が始動した直後のタイミングをｋｅｙｏｎ時と定義し、内燃機関１が停止したタイミングから次回内燃機関１が始動するまでの期間をｋｅｙｏｆｆ中と定義する。

ａ１の条件は、バッテリ電圧が低くなると各温度センサの出力値が変化してしまうために設定されている。ａ２の条件は、給油されると燃料タンク内の燃料温度が変化してしまうために設定されている。ａ３の条件は、本実施形態の故障診断が、暖機後の停止を前提としたものであるために設定されている。ａ４の条件は、燃料レベルセンサが故障している場合、ａ２の条件が成立しているか判定できないために設定されている。

尚、Ｓ１において、ａ１〜ａ４の４つ条件に加え、燃料レベルの不感体を避けるため、燃料レベルに上限値、下限値を設け、燃料レベルがこの上限値と下限値の間にあること、という条件（ａ５の条件）を加えてもよい。

Ｓ２には、故障診断対象温度センサである第１の温度センサの比較対象となる基準温度センサとしての第２〜第４センサのｋｅｙｏｎ時の検出温度が入力されている。そしてＳ２では、入力された第２〜第４センサのｋｅｙｏｎ時の検出温度から、それらの中の最大値をｍａｘ値、最小値をｍｉｎ値を演算する最大／最小演算を実施する。

Ｓ３では、診断条件２が成立しているか否かを判定している。このＳ３には、第２〜第４センサのｋｅｙｏｆｆ時及びｋｅｙｏｎ時の検出温度、第２〜第４センサの故障診断結果（断線やショートをしていないか）、及びＳ２から前記ｍｉｎ値に関する情報が入力され、以下のｂ１〜ｂ５の５つ条件が全て成立している場合に、診断条件２が成立していると判定する。尚、第２〜第４の温度センサの故障情報は、既存の別の故障診断の診断結果を流用するものとする。ｂ１…第２〜第４のセンサのｋｅｙｏｆｆ時の検出温度が所定温度範囲内の値となっている。例えば、水温センサ１８と油温センサ１９を第２〜第４の温度センサのいずれかの温度センサとして使用する場合には、ｋｅｙｏｆｆ時の水温及び油温が７０℃〜１２０℃の範囲にある。ｂ２…第２〜第４の温度センサが故障していない。ｂ３…前記ｍｉｎ値が所定の温度範囲にある。例えば、前記ｍｉｎ値が−１０℃〜４０℃の範囲にある。ｂ４…燃温センサ１３及び水温センサ１８が故障診断対象温度センサである第１の温度センサでない場合には、ｋｅｙｏｆｆ中の冷却水の温度降下量に対する、ｋｅｙｏｆｆ中の燃料の温度降下量の割合が所定値以下となっている。例えば、（燃料の温度降下量）／（冷却水の温度降下量）が０．２５以下となっているときにこのｂ４の条件が成立していると判定する。より具体的には、内燃機関１の停止中に、水温が１００℃から２０℃まで低下し、燃料温度が４０℃から２０℃に低下した場合にはｂ４の条件が成立したものし、水温が１００℃から２０℃まで低下し、燃料温度が５０℃から２０℃に低下した場合にはｂ４の条件が成立しなかったものとする。ｂ５…吸気温度センサ８が故障診断対象温度センサである第１の温度センサでない場合には、ｋｅｙｏｆｆ中に吸気温の温度降下量が所定値以下となっている。例えば、内燃機関１の停止中における吸気温の温度降下量が５℃未満となっているときに、ｂ５の条件が成立したものと判定する。

ｂ１の条件は、本実施形態における温度センサの故障診断が暖機後停止を前提しているために設定されている。ｂ３の条件は、外気が取り得る温度範囲内に、前記ｍｉｎ値があることを意味している。ｂ４、ｂ５の条件は、温度センサに応じて内燃機関１の停止中の温度降下量は想定可能なので、温度降下量が想定される範囲となるように設定されている。ｂ４の条件においては、内燃機関１の停止中の冷却水の水温降下量と、燃料の温度降下量とが同等ではないことから、これにマージンをのせることで、本実施形態では上述の所定値を０．２５としている。

Ｓ４では、熱平衡条件が成立しているか否かを判定している。このＳ４には、Ｓ２から前記ｍｉｎ値及び前記ｍａｘ値に関する情報が入力され、これらの情報を用い、前記ｍａｘ値から前記ｍｉｎ値を減じた値（ｍａｘ値−ｍｉｎ値）が所定値以下であれば、熱平衡条件が成立していると判定する。具体的には、例えば、（ｍａｘ値−ｍｉｎ値）が６℃以下であれば、内燃機関１及び内燃機関１が搭載された車両の各部は互いに熱平衡状態となり、吸気温度センサ８、燃温センサ１３、水温センサ１８及び油温センサ１９で検出される温度も互いに漸近しているものと判定する。

Ｓ５では、判定確定条件が成立しているか否かを判定している。このＳ５には、吸気温度センサ８、水温センサ１８及び油温センサ１９の検出温度が入力され、内燃機関１の始動（ｋｅｙｏｎ）から所定時間（例えば３００秒）経過するまでの各検出温度の降下量が所定温度（例えば３℃）以下の場合に、判定確定条件が成立していると判定する。判定確定条件は、仮に故障診断対象温度センサの検出値と基準温度センサの検出値に隔たりがあっても、この隔たりが必ずしもセンサ故障が原因でなかった場合があることを考慮して設けられ、詳細については後述する。

Ｓ６では、故障診断対象温度センサである第１の温度センサの故障判定を実施する。このＳ６には、Ｓ１から診断条件１に関する情報、Ｓ２から前記ｍｉｎ値に関する情報、Ｓ３から診断条件２に関する情報、Ｓ４から熱平衡条件に関する情報、Ｓ５から判定確定条件に関する情報が入力され、診断条件１及び２、熱平衡条件が成立し、ｋｅｙｏｎ時の第１の温度センサの検出温度から、いずれかの基準温度センサの検出値（例えば前記ｍｉｎ値）あるいは基準温度センサの検出値に基づく基準温度（例えば平均値）を減じた値ｐａｒａｍｅｔｅｒＸが所定の温度範囲外にある場合に、判定確定条件が成立すると、故障診断対象温度センサである第１の温度センサが故障していると判定する。上記ｐａｒａｍｅｔｅｒＸの所定の温度範囲は、温度センサが正常である限りあり得ない、すなわち、第１の温度センサが故障している場合にしかとり得ない、第１の温度センサの検出温度と基準温度との差として設定されている。例えば、診断条件１及び２、熱平衡条件が成立し、前記ｐａｒａｍｅｔｅｒＸが−２０℃から２０℃の範囲外にあるときに、その後の判定確定条件が成立すると、故障診断対象温度センサである第１の温度センサが故障していると判定（確定）する。

ここで、前記ｐａｒａｍｅｔｅｒＸが所定の温度範囲外にある場合であっても、直ちに第１の温度センサが故障していると判定していない（判定確定条件が設けられる）のは、ｋｅｙｏｎ時における第１の温度センサの検出温度と、ｋｅｙｏｎ時における第２〜第４の温度センサの検出温度との偏差が大きくても、第１の温度センサが故障していない場合があるからである。

例えば、低温時における始動を確実にするために、シリンダブロック１６にブロックヒータが設けられている場合、ブロックヒータによりシリンダブロック１６が暖められていると、内燃機関１の始動後（ｋｅｙｏｎ後）に冷却水あるいは潤滑油が循環することでシリンダブロック１６内の冷却水あるいは潤滑油の温度が低下することになる。そこで、このような温度の隔たりがブロックヒータの影響では無かったことを確認するため、判定確定条件が成立した（冷却水あるいは潤滑油の温度が所定以上低下しなかった）ことをもって、故障診断対象温度センサである第１の温度センサの故障判定を確定させているのである。

また、前回の運転を停止してからの時間が短いときは、エンジンルーム内にこもった空気の温度が外気温よりも高くなっていることがあり、エンジンを始動させるとエンジンルーム内空気が循環し、その温度が低下することになる。このような場合も、温度の隔たりがエンジンルーム内にこもった空気温度の影響では無かったことを確認するため、判定確定条件が成立した（吸気温度が所定以上低下しなかった）ことをもって、故障診断対象温度センサである第１の温度センサの故障判定を確定させる。

図３は、ｋｅｙｏｆｆ中の前後における水温、吸気温、油温、燃温の変化と、車両の状態を示すタイミングチャートである。この図３は、吸気温度センサ８、燃温センサ１３、水温センサ１８及び油温センサ１９に故障が無い場合を示しており、図３中の特性線Ａは水温、特性線Ｂは吸気温、特性線Ｃは油温、特性線Ｄは燃温をそれぞれ示している。このケースでは、結果的にどの温度センサを故障診断対象としても正常と診断される。

ｋｅｙｏｆｆ時、すなわち時刻ｔ１のタイミングにおいては、内燃機関１を停止する前（ｋｅｙｏｆｆ時前）の内燃機関１の稼働時間を検知すると共に、水温及び油温を検知し、上述の診断条件１のａ３の条件、及び上述の診断条件２のｂ１の条件が成立しているか否かを判定する。また、各温度センサ８、１３、１８１９のうち第２〜第４の温度センサに相当する温度センサの測定対象の温度も検知されている。これらの制御はｋｅｙｏｆｆ時に完了せずとも、検出値を一旦記憶しておき、ｋｅｙｏｎ時に記憶された検出値に基づき実行しても構わない。

ｋｅｙｏｎ時、すなわち時刻ｔ２のタイミングにおいては、バッテリ電圧、燃料レベル及び水温、吸気温、油温、燃温が検知され、上述の診断条件１のａ１、ａ２、及び診断条件２のｂ３、ｂ４、ｂ５の条件が成立しているか否かを判定すると共に、上述の熱平衡条件が成立しているか否かを判定する。

そして、さらに、時刻ｔ２のタイミングにおいては、故障診断対象温度センサである第１の温度センサの検出温度から前記ｍｉｎ値を減じた値（ｐａｒａｍｅｔｅｒＸ）が所定の温度範囲内にあるかを判定する。例えば、−２０［℃］＜ｐａｒａｍｅｔｅｒＸ＜２０［℃」となっているか否かを判定する。

ｋｅｙｏｎから所定時間（例えば３００秒）経過した時刻ｔ３のタイミングは、上述の判定確定条件が成立しているか否かを判定するタイミングである。この時刻ｔ３において、上述の判定確定条件が成立したか否かが判定され、故障診断対象温度センサである第１の温度センサが故障しているか否かの判定が確定する。すなわち、故障診断対象温度センサである第１の温度センサが故障と判定されるのは、この時刻ｔ３のタイミングである。

図４は、ｋｅｙｏｆｆ中の前後における水温、吸気温、油温、燃温の変化を示すタイミングチャートであって、水温センサ１８に故障がある場合を示しており、故障診断対象温度センサを水温センサ１８とする場合を示す。
図４中の特性線Ａ１は水温（故障時）、特性線Ｂは吸気温、特性線Ｃは油温、特性線Ｄは燃温をそれぞれ示し、図４中に破線で示した特性線Ａは水温センサ１８が正常の場合の水温を示している。

この図４においては、上述した診断条件１、診断条件２及び熱平衡条件が成立し、かつｋｅｙｏｎ時、すなわち時刻ｔ２のタイミングで、第１の温度センサである水温センサ１８の検出温度と前記ｍｉｎ値とが２０℃以上を乖離している。そして、ｋｅｙｏｎから所定時間（例えば３００秒）経過した時刻ｔ３のタイミングで、時刻ｔ２〜ｔ３の間に、水温、油温、吸気温が所定温度（例えば３℃）以上低下していない場合、判定確定条件が成立したと判定し、水温センサ１８を故障と判定する。

つまり、時刻ｔ２のタイミングで、水温センサ１８の検出が正常な値でなくても、判定確定条件が成立する時刻ｔ３まで水温センサ１８が故障しているとは判定せず、時刻ｔ３で判定確定条件が成立した場合のみ水温センサ１８が故障しているとは判定する。

図５は、ｋｅｙｏｆｆ中の前後における水温、吸気温、燃温の変化を示すタイミングチャートであって、シリンダブロック１６に設けられたブロックヒータ（図示せず）によりｋｅｙｏｆｆ中にシリンダブロック１６が暖められた場合を示している。図５中の特性線Ａ２は水温、特性線Ｂは吸気温、特性線Ｄは燃温をそれぞれ示している。つまり、図５は、吸気温度センサ８と燃温センサ１３を基準温度センサとして、故障診断対象温度センサである水温センサ１８の故障診断を行った場合を示している。

この図５においては、上述した診断条件１、診断条件２及び熱平衡条件が成立し、かつｋｅｙｏｎ時、すなわち時刻ｔ２のタイミングで、第１の温度センサである水温センサ１８の検出温度と前記ｍｉｎ値とが２０℃以上を乖離している。しかしながら、ｋｅｙｏｎ時に水温が高いのは、ｋｅｙｏｆｆ中にシリンダブロック１６がブロックヒータによって暖められているためで、ｋｅｙｏｎ後、内燃機関１が始動すると、冷却水が循環することによってシリンダブロック１６内の水温は低下する。そのため、時刻ｔ２〜ｔ３の間に、水温が所定温度（例えば３℃）以上低下してしまい、時刻ｔ３のタイミングにおいて、判定確定条件が成立していないと判定されている。

そのため、この図５の例では、時刻ｔ２のタイミングで、水温センサ１８の検出が正常な値ではないものの、時刻ｔ３のタイミングで判定確定条件が成立していないため、水温センサ１８が故障しているとは判定しない。

図６は、本実施形態における温度センサの故障診断の制御の流れを示すフローチャートである。本実施形態では、本フローはｋｅｙｏｎ時に開始されるものとする。

Ｓ１１では、診断条件１が成立しているか否かを判定し、診断条件１が全て成立している場合にはＳ１２へ進み、そうでない場合には今回は障診断対象温度センサの故障診断を実施せずに終了する。ここでは、ｋｅｙｏｆｆ時の温度や燃料レベル等は、予めｋｅｙｏｆｆ時に記憶しておいた検出値を用いる。

Ｓ１２では、診断条件２が成立しているか否かを判定し、診断条件２が全て成立している場合にはＳ１３へ進み、そうでない場合には今回は障診断対象温度センサの故障診断を実施せずに終了する。

Ｓ１３では、熱平衡条件が成立しているか否かを判定し、熱平衡条件が成立している場合にはＳ１４へ進み、そうでない場合には今回は障診断対象温度センサの故障診断を実施せずに終了する。

Ｓ１４では、ｋｅｙｏｎ時の第１の温度センサの検出温度から第２〜第４センサのｋｅｙｏｎ時の検出温度のうちの最小値であるｍｉｎ値を減じた値であるｐａｒａｍｅｔｅｒＸを計算する。

Ｓ１５〜Ｓ２０では、判定確定条件が成立しているか否かを判定している。すなわち、Ｓ１５でｋｅｙｏｎ後の内燃機関１の稼働時間を演算し、Ｓ１６〜Ｓ１９でｋｅｙｏｎ後の３００秒で、水温センサ１８、油温センサ１９及び吸気温度センサ８で検出される水温、油温、吸気温の各温度降下量が３℃よりも小さいか否かを判定している。水温、油温、吸気温の各温度降下量が３℃よりも小さい場合にはＳ２１へ進み、そうでない場合には今回は障診断対象温度センサの故障診断を実施せずに終了する。

Ｓ２１では、−２０［℃］＜ｐａｒａｍｅｔｅｒＸ＜２０［℃」となっているか否かを判定し、ｐａｒａｍｅｔｅｒＸが−２０℃から２０℃の間の範囲にない場合には、基準温度センサと故障診断対象温度センサとの偏差が大きいものと判定してＳ２２へ進み、ｐａｒａｍｅｔｅｒＸが−２０℃から２０℃の間の範囲にある場合には、基準温度センサと故障診断対象温度センサとの偏差が大きくはないものと判定してＳ２３へ進む。

そして、Ｓ２２では故障診断対象温度センサが故障していないと判定し、Ｓ２３では故障診断対象温度センサが故障している判定する。

以上説明してきたように、本実施形態においては、故障診断を行う故障診断対象温度センサの比較対象となる複数の基準温度センサの検出温度の偏差が所定値以下となったときに、故障診断対象温度センサの故障診断を開始しているので、内燃機関１停止後に所定時間経過していなくても、内燃機関１の各部が熱平衡状態となれば、故障診断対象温度センサの故障診断を実施することができる。

つまり、故障診断対象温度センサの故障診断が、エンジン停止後の経過時間に応じて開始されるのではなく、故障診断対象温度センサの故障判定を実施可能となった時点で実施することができるため、効率良く故障診断対象温度センサの故障診断を実施することができる。

また、ｋｅｙｏｆｆからｋｅｙｏｎまでの時間を計測しなくても、故障診断対象温度センサの故障診断を実施することが可能なので、内燃機関１の停止中に、ｋｅｙｏｆｆからｋｅｙｏｎまでの時間を計測するタイマーを省略することができる。

そして、２つ以上の基準温度センサの検出温度が所定の温度範囲にあるときに、故障診断対象温度センサの故障診断が開始されるので、基準温度センサが１つの場合に比べてロバスト性が向上する。

特に、故障診断対象温度センサの検出温度と基準温度センサの検出温度との偏差が大きい場合であっても、直ちに故障診断対象温度センサの故障と判定せず、内燃機関１の始動から所定時間経過するまでの間に、基準温度センサの検出温度が所定温度以上低下しない場合にのみ故障診断対象温度センサの故障と判定することで、故障診断の精度を一層向上させることができる。

また、本実施形態においては、故障診断対象温度センサの故障診断を行うにあたって、前述した診断条件１、診断条件２、熱平衡条件、判定確定条件を設け、これらの条件が成立したときに、故障診断対象温度センサの故障診断を行っているので、吸気温度センサ８、燃温センサ１３、水温センサ１８及び油温センサ１９のうちのどの温度センサが、故障診断対象温度センサもしくは基準温度センサとなっても、ロバスト性を確保することができる。

尚、上述した実施形態においては、温度センサとして、吸気温度センサ８、燃温センサ１３、水温センサ１８及び油温センサ１９の４つの温度センサを例に挙げたが、故障診断対象温度センサ及び基準温度センサとなり得る温度センサはこれら４つの温度センサに限定されるものではなく、例えば、自動変速機のＡＴＦの油温を検知するＡＴＦ油温センサや、スロットル弁の上流側に近接してエアフローメータに内蔵された吸気温度センサとは別の第２の吸気温度センサが設けられている場合には、この第２の吸気温度センサにも適用可能である。

上述の実施形態では、ｋｅｙｏｎ時に診断を行なうように構成していたが、例えばｋｅｙｏｆｆ中常に診断制御を継続させ、条件が成立次第、判定結果を確定させても良い。これにより、内燃機関の停止後、基準温度センサの検出温度の偏差が所定値以下になったとき、基準温度センサの検出温度と故障診断対象温度センサとの偏差が大きい場合に、故障診断対象温度センサの故障が判定される。

１…内燃機関
８…吸気温度センサ
１３…燃温センサ
１８…水温センサ
１９…油温センサ
２０…ＥＣＵ

Claims

内燃機関もしくは内燃機関が搭載された車両の各部位において互いに異なる測定対象の温度を検知する少なくとも３つ以上の複数の温度センサを有し、前記複数の温度センサのうちの１つの温度センサを故障診断対象温度センサとして故障判定する故障診断装置において、
前記内燃機関の停止後、前記複数の温度センサの内の故障診断対象温度センサとは異なる少なくとも２つの基準温度センサの検出温度の偏差が所定値以下になったとき、前記基準温度センサの検出温度と、前記故障診断対象温度センサとの偏差が所定以上に大きい場合に、該故障診断対象温度センサを故障と判定することを特徴とする温度センサの故障診断装置。
内燃機関もしくは内燃機関が搭載された車両の各部位において互いに異なる測定対象の温度を検知する少なくとも３つ以上の複数の温度センサを有し、前記複数の温度センサのうちの１つの温度センサを故障診断対象温度センサとして故障判定する故障診断装置において、
前記内燃機関の始動時に、前記複数の温度センサの内の故障診断対象温度センサとは異なる少なくとも２つの基準温度センサの検出温度の偏差が所定値以下となっており、前記基準温度センサの検出温度と、前記故障診断対象温度センサとの偏差が所定以上に大きい場合には、該故障診断対象温度センサを故障と判定することを特徴とする温度センサの故障診断装置。
前記基準温度センサで検出された温度が所定の温度範囲内にある場合に、前記故障診断対象温度センサの故障診断を実施することを特徴とする請求項１または２に記載の温度センサの故障診断装置。
前記内燃機関の始動から所定時間経過するまでの間に、前記複数の温度センサで検出された温度が、所定温度以上低下した場合には、前記故障診断対象温度センサの故障診断を実施しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の温度センサの故障診断装置。
前記複数の温度センサは、前記内燃機関の冷却水温を検知する水温センサ、前記内燃機関のエンジンオイルの油温を検知する油温センサ及び前記内燃機関の吸気温を検知する吸気温センサを含み、前記内燃機関の始動から所定時間経過するまでの間に、内燃機関の冷却水温、内燃機関の油温、内燃機関の吸気温のいずれかが所定温度以上低下した場合には、前記故障診断対象温度センサを故障と判定しないことを特徴とする請求項４に記載の温度センサの故障診断装置。