JP2013108406A - Internal combustion engine and failure diagnosis method for temperature sensor thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine and a failure diagnosis method for a temperature sensor thereof, capable of diagnosing failure of the temperature sensor provided at the internal combustion engine, by using an IMT sensor for measuring an intake temperature without using a soak timer that is conventionally required.SOLUTION: An ECU 10 includes: a means 11 for estimating a predicted temperature drop gradient Gr of an intake during the stop of an engine 1 from an atmospheric temperature T_air during the stop of the engine 1 and a stop intake temperature Ti1 of the intake during the stop of the engine 1 measured by an IMT sensor 23; a means 13 for determining that the engine 1 is sufficiently soaked by using the stop intake temperature Ti1, a start intake temperature Ti2 of the intake during the start of the engine 1 measured by the IMT sensor 23, and the predicted temperature drop gradient Gr; and a means 14 for detecting failure of temperature sensors A and B, when it is determined that the engine 1 is sufficiently soaked and when the absolute value of a diagnosis temperature difference value ΔTab being the temperature difference between the respective temperature sensors A and B during the start of the engine 1 becomes larger than a failure determination value Vd.

Description

本発明は、吸気の温度を計測するIMTセンサ(吸気温度センサ)を利用して、従来では必要であったソークタイマーを用いることなく、内燃機関に設けた温度センサの異常を診断することができる内燃機関とその温度センサの異常診断方法に関する。   The present invention can diagnose an abnormality of a temperature sensor provided in an internal combustion engine by using an IMT sensor (intake air temperature sensor) that measures the temperature of intake air without using a soak timer that has been necessary in the past. The present invention relates to an abnormality diagnosis method for an internal combustion engine and its temperature sensor.

現在のエンジン(内燃機関)では、エンジンコントロールユニットと呼ばれる制御装置(以下、ECUという)が、様々なセンサの測定値を用いて、燃料噴射制御や、アイドル回転数制御などを電気的に制御している。よって、このECUによるエンジンの制御には、各種センサが正常に機能することが条件であり、各種センサが故障した場合に即座に異常を検知する必要がある。   In a current engine (internal combustion engine), a control device called an engine control unit (hereinafter referred to as an ECU) electrically controls fuel injection control, idle speed control, and the like using measured values of various sensors. ing. Therefore, the engine is controlled by the ECU under the condition that various sensors function normally, and it is necessary to immediately detect an abnormality when the various sensors fail.

そこで、エンジンに備える燃料温度センサ、冷却水温度センサ、又は吸気温度センサ(以下、IMTセンサという)などの各種温度センサの異常診断方法において、ECUにエンジンソーク時間タイマーを備え、そのエンジンソーク時間タイマーのカウントする時間によって、エンジンが十分にソークされたか否かを判断し、エンジンの再始動時に少なくとも2つの温度センサの温度差を比較することによって異常を診断する装置がある(例えば、特許文献1、又は特許文献2参照)。   Therefore, in an abnormality diagnosis method for various temperature sensors such as a fuel temperature sensor, a coolant temperature sensor, or an intake air temperature sensor (hereinafter referred to as IMT sensor) provided in the engine, the ECU includes an engine soak time timer, and the engine soak time timer. There is an apparatus for diagnosing an abnormality by judging whether or not the engine has been sufficiently soaked according to the time counted, and comparing the temperature difference between at least two temperature sensors when the engine is restarted (for example, Patent Document 1). Or see Patent Document 2).

ここで、従来の温度センサの異常診断方法を、図7を参照しながら説明する。まず、ステップS1で、エンジンの停止信号を受信し、エンジンの停止を確認すると、ステップS2Xで、ECU内に設けたエンジンソーク時間タイマーがエンジンソーク時間のカウントを始める。次に、ステップS3Xで、エンジンソーク時間が一定時間経過したか否かを判断する。次に、ステップS4Xで、イグニッションキーがオンになったか否かを判断する。   Here, a conventional temperature sensor abnormality diagnosis method will be described with reference to FIG. First, in step S1, when an engine stop signal is received and engine stop is confirmed, an engine soak time timer provided in the ECU starts counting the engine soak time in step S2X. Next, in step S3X, it is determined whether or not the engine soak time has elapsed. Next, in step S4X, it is determined whether or not the ignition key is turned on.

ステップS3XとステップS4Xで、エンジンが十分にソークされ、且つイグニッションキーがオンになったと判断されると、次に、ステップS5で、温度センサAのエンジン始動時の温度Taと温度センサBのエンジン始動時の温度Tbとから、診断用温度偏差値ΔTを算出する。次に、ステップS6で、診断用温度偏差値ΔTが予め定めた異常判定値Vdよりも大きいか否かを判断する。   If it is determined in step S3X and step S4X that the engine has been sufficiently soaked and the ignition key has been turned on, then in step S5, the temperature sensor A temperature Ta and the temperature sensor B engine are started. A diagnostic temperature deviation value ΔT is calculated from the starting temperature Tb. Next, in step S6, it is determined whether or not the diagnostic temperature deviation value ΔT is larger than a predetermined abnormality determination value Vd.

ステップS6で診断用温度偏差値ΔTが異常判定値Vdよりも大きい場合は、ステップS7で、温度センサA、又は温度センサBのどちらかを異常と判定する。一方、診断用温度偏差値ΔTが異常判定値Vd以下の場合は、ステップS8で、温度センサA、及び温度センサBを正常と判定する。   If the diagnostic temperature deviation value ΔT is larger than the abnormality determination value Vd in step S6, it is determined in step S7 that either temperature sensor A or temperature sensor B is abnormal. On the other hand, if the diagnostic temperature deviation value ΔT is equal to or less than the abnormality determination value Vd, it is determined in step S8 that the temperature sensor A and the temperature sensor B are normal.

上記の温度センサの異常診断方法は、エンジンの再始動時の温度センサAと温度センサBとの差分から異常を判定しているため、エンジンが十分にソークされているか否かを判定する必要がある。よって、従来の装置では、エンジンソーク時間タイマーが必要であり、そのため、エンジンの制御システムが高価になっていた。   In the above temperature sensor abnormality diagnosis method, the abnormality is determined from the difference between the temperature sensor A and the temperature sensor B when the engine is restarted. Therefore, it is necessary to determine whether or not the engine is sufficiently soaked. is there. Therefore, the conventional apparatus requires an engine soak time timer, which makes the engine control system expensive.

特開2010−025024号公報JP 2010-025024 A 特表2011−506912号公報Special table 2011-506912 gazette

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、各種温度センサの異常を診断する際に、エンジンソーク時間タイマーを必要とせずにエンジンのソーク時間を判断することができ、エンジンの制御システムを安価にすることができる内燃機関とその温度センサの異常診断方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to determine the soak time of an engine without requiring an engine soak time timer when diagnosing abnormalities in various temperature sensors. Another object of the present invention is to provide an abnormality diagnosis method for an internal combustion engine and its temperature sensor, which can reduce the engine control system.

上記の目的を解決するための本発明の内燃機関は、吸気の温度を計測する吸気温度センサを備える共に、該吸気温度センサと少なくとも1つの温度計測用センサの中から少なくとも2つの診断用温度センサを選択して、該診断用温度センサの異常を診断する制御装置を備えた内燃機関において、前記制御装置が、内燃機関停止時の大気温度と、前記吸気温度センサが計測した内燃機関停止時の吸気の停止吸気温度とから、内燃機関停止中の吸気の予想温度低下勾配を推定する手段と、前記停止吸気温度と、前記吸気温度センサが計測した内燃機関始動時の吸気の始動吸気温度と、前記予想温度低下勾配を用いて、内燃機関が十分にソークされたと判定する手段と、前記内燃機関が十分にソークされたと判定されると、内燃機関始動時の各前記診断用温度センサの温度差である診断用温度偏差値を算出し、該診断用温度偏差値の絶対値が予め定めた異常判定値よりも大きくなると前記診断用温度センサの異常を検知する手段と、を備えて構成される。   An internal combustion engine of the present invention for solving the above object includes an intake air temperature sensor for measuring an intake air temperature, and at least two diagnostic temperature sensors among the intake air temperature sensor and at least one temperature measurement sensor. In the internal combustion engine having a control device for diagnosing abnormality of the diagnostic temperature sensor, the control device is configured to detect the atmospheric temperature when the internal combustion engine is stopped and the internal combustion engine when the internal combustion engine is stopped as measured by the intake air temperature sensor. Means for estimating an expected temperature decrease gradient of intake air while the internal combustion engine is stopped, from the stop intake temperature of the intake air, the stop intake temperature, and the start intake temperature of the intake air at the time of starting the internal combustion engine measured by the intake air temperature sensor; Means for determining that the internal combustion engine has been sufficiently soaked using the expected temperature decrease gradient, and determining that the internal combustion engine has been sufficiently soaked, Means for detecting a diagnostic temperature deviation value, which is a temperature difference between the diagnostic temperature sensors, and detecting an abnormality of the diagnostic temperature sensor when an absolute value of the diagnostic temperature deviation value is larger than a predetermined abnormality determination value; , And is configured.

この構成によれば、従来内燃機関に設けられている吸気温度センサを使用して、内燃機関のソーク時間を推定し、十分にソークされたか否かを判定することができるので、制御装置にソーク時間タイマーを設ける必要がなく、より安価なシステムにより温度センサの異常診断を行うことができる。   According to this configuration, it is possible to estimate the soak time of the internal combustion engine using an intake air temperature sensor conventionally provided in the internal combustion engine and determine whether or not the soak has been sufficiently performed. It is not necessary to provide a time timer, and an abnormality diagnosis of the temperature sensor can be performed by a cheaper system.

また、上記の内燃機関において、前記制御装置が、前記予想温度低下勾配から、内燃機関が十分ソークしてから始動すると仮定したときの仮始動吸気温度を算出し、前記停止吸気温度と該仮始動吸気温度との差であるソーク判定値を算出する手段と、前記停止吸気温度と前記始動吸気温度とから求まる判定用温度偏差値が、前記ソーク判定値よりも大きい場合に、内燃機関が十分にソークされたと判定する手段と、を備える。   Further, in the internal combustion engine, the control device calculates a temporary start intake air temperature when the internal combustion engine is assumed to start after sufficiently soaking from the expected temperature decrease gradient, and the stop intake air temperature and the temporary start A means for calculating a soak determination value that is a difference from the intake air temperature, and a determination temperature deviation value obtained from the stop intake air temperature and the start intake air temperature are larger than the soak determination value, the internal combustion engine is sufficiently And a means for determining that it has been soaked.

この構成によれば、内燃機関の停止中に、吸気の温度が徐々に大気温度に収束する際に描く温度低下勾配を用いることで、内燃機関のソーク時間を推定することができ、内燃機関が十分にソークされたか否かを判定することができる。これにより、エンジンソークタイマーを設ける必要がなくなり、より安価な制御システムを提供することができる。   According to this configuration, the soak time of the internal combustion engine can be estimated by using the temperature decrease gradient drawn when the intake air temperature gradually converges to the atmospheric temperature while the internal combustion engine is stopped. It can be determined whether or not it has been sufficiently soaked. Thereby, it is not necessary to provide an engine soak timer, and a cheaper control system can be provided.

上記の問題を解決するための内燃機関の温度センサの異常診断方法は、吸気の温度を計測する吸気温度センサを備える共に、該吸気温度センサと少なくとも1つの温度計測用センサの中から少なくとも2つの診断用温度センサを選択して、該診断用温度センサの異常を診断する制御装置を備えた内燃機関の温度センサの異常診断方法において、内燃機関停止時の大気温度と、前記吸気温度センサが計測した内燃機関停止時の吸気の停止吸気温度とから、内燃機関停止中の吸気の予想温度低下勾配を推定する工程と、前記停止吸気温度と、前記吸気温度センサが計測した内燃機関始動時の吸気の始動吸気温度と、前記予想温度低下勾配を用いて、内燃機関が十分にソークされたと判定する工程と、前記内燃機関が十分にソークされたと判定されると、内燃機関始動時の各前記診断用温度センサの温度差である診断用温度偏差値を算出し、該診断用温度偏差値の絶対値が予め定めた異常判定値よりも大きくなると前記診断用温度センサの異常を検知する工程と、を含むことを特徴とする方法である。   An abnormality diagnosis method for a temperature sensor of an internal combustion engine for solving the above problem includes an intake air temperature sensor for measuring an intake air temperature, and at least two of the intake air temperature sensor and at least one temperature measurement sensor. In an abnormality diagnosis method for an internal combustion engine temperature sensor having a control device that selects a diagnosis temperature sensor and diagnoses an abnormality of the diagnosis temperature sensor, the atmospheric temperature when the internal combustion engine is stopped and the intake air temperature sensor measure A step of estimating an expected temperature decrease gradient of the intake air while the internal combustion engine is stopped, the intake air temperature at the start of the internal combustion engine measured by the intake air temperature sensor Determining that the internal combustion engine has been sufficiently soaked using the starting intake air temperature and the predicted temperature decrease gradient, and determining that the internal combustion engine has been sufficiently soaked. And a diagnostic temperature deviation value, which is a temperature difference between the diagnostic temperature sensors when the internal combustion engine is started, and the diagnostic temperature deviation value is larger than a predetermined abnormality determination value, the diagnostic temperature deviation value is calculated. Detecting an abnormality of the temperature sensor.

また、上記の内燃機関の温度センサの異常診断方法において、前記予想温度低下勾配か
ら、内燃機関が十分ソークしてから始動すると仮定したときの仮始動吸気温度を算出し、前記停止吸気温度と該仮始動吸気温度との差であるソーク判定値を算出する工程と、前記停止吸気温度と前記始動吸気温度とから求まる判定用温度偏差値が、前記ソーク判定値よりも大きい場合に、内燃機関が十分にソークされたと判定する工程と、を含む。
In the above-described temperature sensor abnormality diagnosis method for an internal combustion engine, a temporary start intake air temperature when the internal combustion engine is assumed to start after being sufficiently soaked is calculated from the expected temperature drop gradient, and the stop intake air temperature and the stop intake air temperature are calculated. The internal combustion engine is configured to calculate a soak determination value that is a difference from the temporary start intake air temperature, and a determination temperature deviation value obtained from the stop intake air temperature and the start intake air temperature is larger than the soak determination value. Determining that it has been sufficiently soaked.

上記の方法によれば、従来の内燃機関に設けているセンサにより検知できる値のみを用いて、温度センサの異常を診断することができるので、新たなデバイスを付ける必要がなく、幅広い種類の内燃機関に適用することができる。   According to the above method, since it is possible to diagnose the abnormality of the temperature sensor using only the value that can be detected by the sensor provided in the conventional internal combustion engine, it is not necessary to attach a new device, and a wide variety of internal combustion engines are available. Applicable to institutions.

本発明によれば、各種温度センサの異常を診断する際に、エンジンソーク時間タイマーを必要とせずにエンジンのソーク時間を判断することができ、エンジンの制御システムを安価にすることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when diagnosing abnormality of various temperature sensors, an engine soak time can be judged without requiring an engine soak time timer, and an engine control system can be made inexpensive.

本発明に係る実施の形態の内燃機関を示した図である。1 is a diagram showing an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 本発明に係る実施の形態の内燃機関の制御を示した概略図である。It is the schematic which showed control of the internal combustion engine of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態の内燃機関の吸気の温度低下を示した表である。It is the table | surface which showed the temperature fall of the intake air of the internal combustion engine of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態の内燃機関が算出する予想温度低下勾配を示した表である。It is the table | surface which showed the estimated temperature fall gradient which the internal combustion engine of embodiment which concerns on this invention calculates. 本発明に係る実施の形態の内燃機関の温度センサの異常診断方法を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the abnormality diagnosis method of the temperature sensor of the internal combustion engine of embodiment which concerns on this invention. 図5のソーク時間判定方法を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the soak time determination method of FIG. 従来の内燃機関の温度センサの異常診断方法を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the abnormality diagnosis method of the temperature sensor of the conventional internal combustion engine.

以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関とその温度センサの異常診断方法について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態では、直列4気筒のディーゼルエンジンを例に説明するが、本発明はこれに限定せずに冷却水の温度を計測する冷却水温度センサを設ける内燃機関であれば、本発明を適用することができる。   Hereinafter, an internal combustion engine and a temperature sensor abnormality diagnosis method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, an in-line four-cylinder diesel engine will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this and may be an internal combustion engine provided with a coolant temperature sensor for measuring the coolant temperature. The invention can be applied.

まず、本発明に係る実施の形態の内燃機関を、図1及び図2を参照しながら説明する。エンジン(内燃機関)1は、燃料システム2、燃料供給システム3、吸気システム4、排気システム5、冷却システム6、操作システム7、及び報知装置8を備える。燃料システム2は、シリンダブロック2aとピストン(図示しない)などからなる。燃料吸気システム3は、燃料タンク3aと燃料ポンプ3bとコモンレール3cとインジェクタ3dなどからなる。吸気システム4は、吸気フィルタ4aとインタークーラー4bと吸気スロットル4cなどからなる。排気システム5は、EGRクーラー5aとEGR弁5bとターボチャージャー5cとDPF(ディーゼル微粒子捕集フィルタ)5dとSCR装置(選択的触媒還元装置)5eなどからなる。冷却システム6は、ラジエータ6aとウォータジャケット6bとウォータポンプ6cなどからなる。操作システム7は、イグニッションキー7aとアクセルセンサを含むアクセル部7bなどからなる。報知装置8を、点灯ランプ、又は報知スピーカなどで形成する。   First, an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The engine (internal combustion engine) 1 includes a fuel system 2, a fuel supply system 3, an intake system 4, an exhaust system 5, a cooling system 6, an operation system 7, and a notification device 8. The fuel system 2 includes a cylinder block 2a and a piston (not shown). The fuel intake system 3 includes a fuel tank 3a, a fuel pump 3b, a common rail 3c, an injector 3d, and the like. The intake system 4 includes an intake filter 4a, an intercooler 4b, an intake throttle 4c, and the like. The exhaust system 5 includes an EGR cooler 5a, an EGR valve 5b, a turbocharger 5c, a DPF (diesel particulate collection filter) 5d, an SCR device (selective catalytic reduction device) 5e, and the like. The cooling system 6 includes a radiator 6a, a water jacket 6b, a water pump 6c, and the like. The operation system 7 includes an ignition key 7a and an accelerator unit 7b including an accelerator sensor. The notification device 8 is formed by a lighting lamp or a notification speaker.

また、このエンジン1は、インジェクタ3d、及び吸気スロットル4cなどの制御を行うエンジンコントロールユニットと呼ばれるECU(制御装置)10を備えると共に、そのECU10に計測値を送る燃料温度センサ21、冷却水温度センサ22、吸気温度センサ23、大気温度センサ24、EGR温度センサ25、及び排気温度センサ26を備える。   The engine 1 also includes an ECU (control device) 10 called an engine control unit that controls the injector 3d, the intake throttle 4c, and the like, as well as a fuel temperature sensor 21 and a coolant temperature sensor that send measured values to the ECU 10. 22, an intake air temperature sensor 23, an atmospheric temperature sensor 24, an EGR temperature sensor 25, and an exhaust gas temperature sensor 26 are provided.

上記のエンジン1は、周知の技術のエンジンを用いることができ、その構成は上記の構成に限定しない。また、エンジン1に設けられた各種温度センサ21〜26もそれぞれ、周知の技術のセンサを用いることができ、加えて上記以外のセンサを設けることもできる。   As the engine 1, a well-known engine can be used, and the configuration is not limited to the above configuration. Moreover, the various temperature sensors 21 to 26 provided in the engine 1 can also use sensors of well-known technology, and in addition, sensors other than those described above can also be provided.

ECU10は、この実施の形態では各温度センサ21〜26の測定値と、操作システム7の操作信号を基に、燃料供給システム3、吸気システム4、排気システム5、及び冷却システム6を制御し、また、報知装置8も制御している。   In this embodiment, the ECU 10 controls the fuel supply system 3, the intake system 4, the exhaust system 5, and the cooling system 6 based on the measured values of the temperature sensors 21 to 26 and the operation signal of the operation system 7. The notification device 8 is also controlled.

このECU10は、図2に示すように、温度低下勾配推定手段11、ソーク時間判定値算出手段、ソーク時間判定手段13、及び異常診断手段14を備え、また、異常判定値Vdを記憶している。これの各手段11〜14をプログラムとして、記憶して、エンジン1が停止してから、再始動する際に順次実行する。   As shown in FIG. 2, the ECU 10 includes a temperature decrease gradient estimation unit 11, a soak time determination value calculation unit, a soak time determination unit 13, and an abnormality diagnosis unit 14, and stores an abnormality determination value Vd. . Each of these means 11 to 14 is stored as a program, and sequentially executed when the engine 1 is restarted after being stopped.

なお、この実施の形態では、図2に示すように、異常を診断する温度センサAを燃料温度センサ21、及び温度センサBを冷却水センサ22とするが、各種温度センサ21〜26、若しくはそれ以外の温度計測センサの中から少なくとも2つを選べばよく、上記の構成に限定しない。例えば、温度センサAをIMTセンサ23、温度センサBを大気温度センサ24としてもよい。   In this embodiment, as shown in FIG. 2, the temperature sensor A for diagnosing an abnormality is the fuel temperature sensor 21 and the temperature sensor B is the cooling water sensor 22, but the various temperature sensors 21 to 26 or What is necessary is just to select at least 2 from temperature measurement sensors other than, It is not limited to said structure. For example, the temperature sensor A may be the IMT sensor 23 and the temperature sensor B may be the atmospheric temperature sensor 24.

IMTセンサ23は、特に最近ディーゼルエンジンでは、EGRの制御のために、装着されることが多く、エンジン1の停止時の吸気の温度である停止吸気温度Ti1と、エンジン1の始動時の吸気の温度である始動吸気温度Ti2とを計測して、ECU10へと送っている。燃料温度センサ21はエンジン1の始動時の燃料の温度である始動燃料温度Taを計測し、冷却水温度センサ22は、エンジン1の始動時の吸入空気の温度である始動冷却水温度Tbを計測する。大気温度センサ24は、エンジン1の停止時の大気の温度である停止大気温度T_airを計測する。   The IMT sensor 23 is often mounted for the control of EGR, particularly in recent diesel engines, and the intake air temperature Ti1 that is the temperature of the intake air when the engine 1 is stopped and the intake air temperature when the engine 1 is started The starting intake air temperature Ti2, which is the temperature, is measured and sent to the ECU 10. The fuel temperature sensor 21 measures the starting fuel temperature Ta, which is the temperature of the fuel when the engine 1 is started, and the cooling water temperature sensor 22 measures the starting cooling water temperature Tb, which is the temperature of the intake air when the engine 1 is started. To do. The atmospheric temperature sensor 24 measures a stopped atmospheric temperature T_air that is an atmospheric temperature when the engine 1 is stopped.

以下、ECU10の各手段11〜14について、説明する。温度低下勾配推定手段11は、停止吸気温度Ti1と大気温度T_airとを用いて、停止中の吸気の予想温度低下勾配Grを推定する手段である。   Hereinafter, each means 11-14 of ECU10 is explained. The temperature decrease gradient estimation means 11 is a means for estimating the expected temperature decrease gradient Gr of the stopped intake air using the stop intake air temperature Ti1 and the atmospheric temperature T_air.

車両が運転されると、インテークマニホールドの温度は、吸入空気やエンジン1からの受熱により上昇する。車両の暖気後には、図3に示すように、サーモスタット(図示せず)の開弁温度付近の温度を示す。車両の運転後にはその前の車両の運転条件や環境条件により通常の大気温度より高温を示すことになる。しかし、エンジン1が停止されるとその温度は、車両が停止されている時間により徐々に大気温度に収束する。この燃料の温度が大気温度に時間の経過と共に収束することを利用して、エンジン1のソーク時間を判定する。   When the vehicle is operated, the temperature of the intake manifold rises due to intake air or heat received from the engine 1. After the vehicle warms up, as shown in FIG. 3, the temperature near the valve opening temperature of a thermostat (not shown) is shown. After driving the vehicle, the temperature is higher than the normal atmospheric temperature due to the driving conditions and environmental conditions of the vehicle before that. However, when the engine 1 is stopped, the temperature gradually converges to the atmospheric temperature depending on the time during which the vehicle is stopped. The soak time of the engine 1 is determined using the fact that the temperature of the fuel converges to the atmospheric temperature with the passage of time.

よって、温度低下勾配推定手段11は、図4に示すように、停止吸気温度Ti1が停止時の大気温度T_airに収束すると仮定したときの予想温度低下勾配Grを導く手段であり、予め実験などにより算出した、様々な大気温度に対応する吸気の温度低下勾配のマップを用いる方法、又は車両の運転状況と環境条件などから大気温度T_airへ温度が収束する様子をシミュレーションする方法などを用いる。この温度低下勾配推定手段11は、燃料が停止吸気温度Ti1から停止大気温度T_airへ徐々に収束する予想温度低下勾配Grを推定することができれば、その方法は限定しない。   Therefore, as shown in FIG. 4, the temperature decrease gradient estimation means 11 is a means for deriving an expected temperature decrease gradient Gr when it is assumed that the stop intake temperature Ti1 converges to the atmospheric temperature T_air at the time of stop. A method of using the calculated map of the temperature drop gradient of the intake air corresponding to various atmospheric temperatures, or a method of simulating how the temperature converges to the atmospheric temperature T_air from the vehicle operating conditions and environmental conditions is used. The temperature decrease gradient estimation means 11 is not limited as long as it can estimate the expected temperature decrease gradient Gr at which the fuel gradually converges from the stop intake temperature Ti1 to the stop atmospheric temperature T_air.

ソーク判定値算出手段12は、予想温度低下勾配Grを用いて、十分にエンジン1がソ
ークされたと判断することができるソーク時間Tsを算出し、そのソーク時間Tsにエンジン1が始動したと仮定したときの仮始動吸気温度Ti2’を算出し、停止吸気温度Ti1と仮始動吸気温度Ti2’との差分の値であるソーク判定値Vjを算出する手段である。このソーク判定値算出手段12で算出されるソーク時間Tsは、吸気の温度が、予想温度低下勾配Grにおいて、少なくとも停止大気温度T_airから約0度〜10度高い温度まで低下するまでの時間を示す。
The soak determination value calculation means 12 calculates a soak time Ts at which it can be determined that the engine 1 has been sufficiently soaked using the expected temperature decrease gradient Gr, and assumes that the engine 1 has started at the soak time Ts. Is a means for calculating a soak determination value Vj that is a difference value between the stop intake temperature Ti1 and the temporary start intake temperature Ti2 '. The soak time Ts calculated by the soak determination value calculation means 12 indicates the time until the intake air temperature decreases to a temperature that is at least about 0 to 10 degrees higher than the stop atmospheric temperature T_air in the expected temperature decrease gradient Gr. .

ソーク時間判定手段13は、IMTセンサ23が計測した停止吸気温度Ti1と、始動吸気温度Ti2との差分の値である判定用温度偏差値ΔTiを算出し、判定用温度偏差値ΔTiとソーク判定値Vjとを比較する手段である。このソーク時間判定手段13で、判定用温度偏差値ΔTiがソーク判定値Vjよりも大きい場合に、エンジン1が十分にソークされたと判定し、判定用温度偏差値ΔTiがソーク判定値Vj以下の場合に、エンジン1が十分にソークされていないと判定する。   The soak time determination means 13 calculates a determination temperature deviation value ΔTi, which is a difference between the stop intake temperature Ti1 measured by the IMT sensor 23 and the start intake temperature Ti2, and determines the determination temperature deviation value ΔTi and the soak determination value. This is a means for comparing Vj. When the sock time determination means 13 determines that the engine 1 is sufficiently soaked when the determination temperature deviation value ΔTi is larger than the soak determination value Vj, the determination temperature deviation value ΔTi is equal to or less than the soak determination value Vj. Then, it is determined that the engine 1 is not sufficiently soaked.

異常診断手段14は、予めECU10に記憶していた異常判定値Vdを呼び出し、また、燃料温センサ21のエンジン1の始動時の始動燃料温度Taと、冷却水温度センサ22のエンジン1の始動時の始動冷却水温度Tbとの偏差値である診断用温度偏差値ΔTabを算出する。そして、診断用温度偏差値ΔTabの絶対値と異常判定値Vdとを比較し、診断用温度偏差値ΔTabの絶対値が異常判定値Vdよりも大きい場合に、燃料温度センサ21と冷却水温度センサ22の少なくともどちらか一方が故障していると判断し、診断用温度偏差値ΔTabの絶対値が異常判定値Vd以下の場合に、燃料温度センサ21と冷却水温度センサ22とが正常と判断する。   The abnormality diagnosing means 14 calls the abnormality determination value Vd stored in the ECU 10 in advance, and the starting fuel temperature Ta when the engine 1 of the fuel temperature sensor 21 is started and the starting time of the engine 1 of the cooling water temperature sensor 22. A diagnostic temperature deviation value ΔTab, which is a deviation value from the starting cooling water temperature Tb, is calculated. Then, the absolute value of the diagnostic temperature deviation value ΔTab is compared with the abnormality determination value Vd, and when the absolute value of the diagnostic temperature deviation value ΔTab is larger than the abnormality determination value Vd, the fuel temperature sensor 21 and the coolant temperature sensor. When it is determined that at least one of 22 is out of order and the absolute value of the diagnostic temperature deviation value ΔTab is equal to or less than the abnormality determination value Vd, it is determined that the fuel temperature sensor 21 and the coolant temperature sensor 22 are normal. .

次に、本発明の実施の形態の内燃機関の温度センサの異常診断方法について、図5、及び図6を参照しながら説明する。この温度センサの異常診断方法は、前述の図7で示す方法のステップS2X〜S4Xまでを、図5に示すように、エンジン1が十分にソークされたか否かを判断するステップS10に代えた方法である。よって、ここではそのステップS10について説明する。   Next, an abnormality diagnosis method for a temperature sensor of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this temperature sensor abnormality diagnosis method, steps S2X to S4X of the method shown in FIG. 7 are replaced with step S10 for determining whether or not the engine 1 has been sufficiently soaked as shown in FIG. It is. Therefore, step S10 will be described here.

図6に示すように、ステップS10では、まず、ステップS11で、IMTセンサ23がエンジン1の停止時の停止吸気温度Ti1を計測する。次に、ステップS12で、停止吸気温度Ti1と停止大気温度T_airとから、予想温度低下勾配Grを推定する。   As shown in FIG. 6, in step S10, first, in step S11, the IMT sensor 23 measures the stop intake temperature Ti1 when the engine 1 is stopped. Next, in step S12, an expected temperature decrease gradient Gr is estimated from the stop intake temperature Ti1 and the stop atmospheric temperature T_air.

次に、ステップS13で、予想温度低下勾配Grからエンジン1が十分にソークされたとするソーク時間Tsを算出し、そのソーク時間Tsにエンジン1を始動すると、仮定したときの仮始動吸気温度Ti2’を算出する。   Next, in step S13, a soak time Ts that the engine 1 is sufficiently soaked is calculated from the expected temperature decrease gradient Gr, and the engine 1 is started at the soak time Ts. Is calculated.

次に、ステップS14で、イグニッションキー7aがオンになったか否かを判断して、イグニッションキー7aがオンになった場合に、ステップS15で、IMTセンサ23がエンジン1の始動時の始動吸気温度Ti2を計測する。   Next, in step S14, it is determined whether or not the ignition key 7a is turned on. When the ignition key 7a is turned on, in step S15, the IMT sensor 23 starts the starting intake air temperature when the engine 1 is started. Ti2 is measured.

次に、ステップS16で、停止吸気温度Ti1と仮始動吸気温度Ti2’とからソーク判定値Vjを算出する。このソーク判定値Vjは停止吸気温度Ti1と仮始動吸気温度Ti2’との差分の値である。次に、ステップS17で、停止吸気温度Ti1と始動吸気温度Ti2とから判定用温度偏差値ΔTiを算出する。この判定用温度偏差値ΔTiは、停止吸気温度Ti1と始動吸気温度Ti2との差分の値である。   Next, in step S16, a soak determination value Vj is calculated from the stop intake air temperature Ti1 and the temporary start intake air temperature Ti2 '. The soak determination value Vj is a difference value between the stop intake temperature Ti1 and the temporary start intake temperature Ti2 '. Next, in step S17, a determination temperature deviation value ΔTi is calculated from the stop intake temperature Ti1 and the start intake temperature Ti2. This determination temperature deviation value ΔTi is a difference value between the stop intake air temperature Ti1 and the start intake air temperature Ti2.

次に、ステップS18で、判定用温度偏差値ΔTiがソーク判定値Vjよりも大きいか否かを判断する。このステップS18で、判定用温度偏差値ΔTiがソーク判定値Vj以下の場合は、ステップS19aで、エンジン1が十分にソークされていないと判断され、
図5に示す、ステップS10の結果がNoとなり、温度センサの異常診断方法を行わずに完了する。
Next, in step S18, it is determined whether or not the determination temperature deviation value ΔTi is larger than the soak determination value Vj. If the determination temperature deviation value ΔTi is equal to or less than the soak determination value Vj in step S18, it is determined in step S19a that the engine 1 is not sufficiently soaked.
The result of step S10 shown in FIG. 5 is No, and the process is completed without performing the temperature sensor abnormality diagnosis method.

一方、ステップS18で、判定用温度偏差値ΔTiがソーク判定値Vjよりも大きい場合は、ステップS19bで、エンジン1が十分にソークされたと判断され、図5に示す、ステップS10の結果がYesとなり、ステップS5へと進み温度センサAと温度センサBを用いて、温度センサA及びBの異常診断を行って、完了する。   On the other hand, if the determination temperature deviation value ΔTi is larger than the soak determination value Vj in step S18, it is determined in step S19b that the engine 1 has been sufficiently soaked, and the result of step S10 shown in FIG. 5 is Yes. Then, the process proceeds to step S5, the temperature sensor A and the temperature sensor B are used to perform abnormality diagnosis of the temperature sensors A and B, and the process is completed.

この温度センサの異常診断方法によれば、吸気が徐々に大気温度へと収束する際に描く温度低下勾配を利用することにより、ソーク時間タイマーを必要としない、エンジン1のソーク時間を判定して、温度センサの異常を診断することができる。これにより、ソーク時間タイマーを設ける必要がなくなるため、より安価なシステムを提供することができる。   According to this temperature sensor abnormality diagnosis method, the soak time of the engine 1 that does not require a soak time timer is determined by using the temperature decrease gradient drawn when the intake air gradually converges to the atmospheric temperature. The abnormality of the temperature sensor can be diagnosed. As a result, there is no need to provide a soak time timer, and a cheaper system can be provided.

また、通常のエンジンであれば備えているIMTセンサ23を利用しているので、既存のエンジンにも特別な装置を追加しなくても、温度センサの異常を診断することができる。   In addition, since the IMT sensor 23 provided for a normal engine is used, an abnormality of the temperature sensor can be diagnosed without adding a special device to the existing engine.

上記の温度センサの異常診断方法は、吸気の温度低下勾配を利用して、エンジン1が十分にソークされたか否かを判定することができればよく、ステップを入れ替えてもよい。例えば、ステップS1の後に、ステップS11を行い、次にステップS14が行われてから、ステップS12からを行ってもよい。   The above-described temperature sensor abnormality diagnosis method only needs to be able to determine whether or not the engine 1 has been sufficiently soaked using the temperature decrease gradient of the intake air, and the steps may be interchanged. For example, step S11 may be performed after step S1, and then step S14 may be performed after step S14.

また、上記の温度センサの異常診断方法で用いているエンジン1のソーク時間を判定するステップは、温度センサの異常診断方法に限定せず、例えば、エンジン1に暖気が必要であるか否かを判断する方法や、インジェクタ2dの燃料噴射量を制御する方法にも利用することができる。   The step of determining the soak time of the engine 1 used in the temperature sensor abnormality diagnosis method is not limited to the temperature sensor abnormality diagnosis method. For example, whether or not the engine 1 needs to be warmed up is determined. The present invention can also be used for a determination method and a method for controlling the fuel injection amount of the injector 2d.

本発明の内燃機関は、各種温度センサの異常を診断する際に、エンジンソーク時間タイマーを必要とせずにエンジンのソーク時間を判断することができるので、エンジンの制御システムを容易化し、また、エンジンの制御システムを安価にすることができるので、特に温度センサを用いて電子制御されているエンジンを搭載した車両に利用することができる。   The internal combustion engine of the present invention can determine the engine soak time without the need for an engine soak time timer when diagnosing abnormalities in various temperature sensors. This control system can be made inexpensive, so that it can be used for a vehicle equipped with an engine that is electronically controlled using a temperature sensor.

1 エンジン(内燃機関)
2 燃焼システム
3 燃料供給システム
4 吸気システム
5 排気システム
6 冷却システム
7 操作システム
8 報知装置
10 ECU(制御装置)
21 燃料温度センサ
22 冷却水温度センサ
23 IMTセンサ(吸気温度センサ)
24 EGRセンサ
25 排気温度センサ
1 engine (internal combustion engine)
2 Combustion system 3 Fuel supply system 4 Intake system 5 Exhaust system 6 Cooling system 7 Operation system 8 Notification device 10 ECU (control device)
21 Fuel temperature sensor 22 Cooling water temperature sensor 23 IMT sensor (intake air temperature sensor)
24 EGR sensor 25 Exhaust temperature sensor

Claims (4)

吸気の温度を計測する吸気温度センサを備える共に、該吸気温度センサと少なくとも1つの温度計測用センサの中から少なくとも2つの診断用温度センサを選択して、該診断用温度センサの異常を診断する制御装置を備えた内燃機関において、
前記制御装置が、内燃機関停止時の大気温度と、前記吸気温度センサが計測した内燃機関停止時の燃料の停止吸気温度とから、内燃機関停止中の吸気の予想温度低下勾配を推定する手段と、
前記停止吸気温度と、前記吸気温度センサが計測した内燃機関始動時の吸気の始動吸気温度と、前記予想温度低下勾配を用いて、内燃機関が十分にソークされたと判定する手段と、
前記内燃機関が十分にソークされたと判定されると、内燃機関始動時の各前記診断用温度センサの温度差である診断用温度偏差値を算出し、該診断用温度偏差値の絶対値が予め定めた異常判定値よりも大きくなると前記診断用温度センサの異常を検知する手段と、を備えることを特徴とする内燃機関。
An intake air temperature sensor for measuring the intake air temperature is provided, and at least two diagnostic temperature sensors are selected from the intake air temperature sensor and at least one temperature measurement sensor to diagnose an abnormality of the diagnostic temperature sensor. In an internal combustion engine equipped with a control device,
Means for estimating an expected temperature decrease gradient of the intake air while the internal combustion engine is stopped from the atmospheric temperature when the internal combustion engine is stopped and the stop intake temperature of the fuel when the internal combustion engine is stopped measured by the intake temperature sensor; ,
Means for determining that the internal combustion engine is sufficiently soaked using the stop intake air temperature, the start intake air temperature of the intake air at the time of starting the internal combustion engine measured by the intake air temperature sensor, and the expected temperature decrease gradient;
When it is determined that the internal combustion engine has been sufficiently soaked, a diagnostic temperature deviation value, which is a temperature difference between the diagnostic temperature sensors when the internal combustion engine is started, is calculated, and the absolute value of the diagnostic temperature deviation value is calculated in advance. An internal combustion engine comprising: means for detecting an abnormality of the diagnostic temperature sensor when the abnormality determination value becomes larger than a predetermined abnormality determination value.
前記制御装置が、前記予想温度低下勾配から、内燃機関が十分ソークしてから始動すると仮定したときの仮始動吸気温度を算出し、前記停止吸気温度と該仮始動吸気温度との差であるソーク判定値を算出する手段と、
前記停止吸気温度と前記始動吸気温度とから求まる判定用温度偏差値が、前記ソーク判定値よりも大きい場合に、内燃機関が十分にソークされたと判定する手段と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。
The control device calculates a temporary start intake air temperature when the internal combustion engine is assumed to start after sufficiently soaking from the expected temperature decrease gradient, and a soak that is a difference between the stop intake air temperature and the temporary start intake air temperature Means for calculating a judgment value;
And a means for determining that the internal combustion engine has been sufficiently soaked when a temperature deviation value for determination obtained from the stop intake air temperature and the start intake air temperature is larger than the soak determination value. Item 6. The internal combustion engine according to Item 1.
吸気の温度を計測する吸気温度センサを備える共に、該吸気温度センサと少なくとも1つの温度計測用センサの中から少なくとも2つの診断用温度センサを選択して、該診断用温度センサの異常を診断する制御装置を備えた内燃機関の温度センサの異常診断方法において、
内燃機関停止時の大気温度と、前記吸気温度センサが計測した内燃機関停止時の吸気の停止吸気温度とから、内燃機関停止中の吸気の予想温度低下勾配を推定する工程と、
前記停止吸気温度と、前記吸気温度センサが計測した内燃機関始動時の吸気の始動吸気温度と、前記予想温度低下勾配を用いて、内燃機関が十分にソークされたと判定する工程と、
前記内燃機関が十分にソークされたと判定されると、内燃機関始動時の各前記診断用温度センサの温度差である診断用温度偏差値を算出し、該診断用温度偏差値の絶対値が予め定めた異常判定値よりも大きくなると前記診断用温度センサの異常を検知する工程と、を含むことを特徴とする内燃機関の温度センサの異常診断方法。
An intake air temperature sensor for measuring the intake air temperature is provided, and at least two diagnostic temperature sensors are selected from the intake air temperature sensor and at least one temperature measurement sensor to diagnose an abnormality of the diagnostic temperature sensor. In an abnormality diagnosis method for a temperature sensor of an internal combustion engine provided with a control device,
Estimating an expected temperature decrease gradient of the intake air while the internal combustion engine is stopped, from the atmospheric temperature when the internal combustion engine is stopped and the intake air temperature when the internal combustion engine is stopped measured by the intake air temperature sensor;
Determining that the internal combustion engine has been sufficiently soaked using the stop intake air temperature, the start intake air temperature of the intake air when starting the internal combustion engine measured by the intake air temperature sensor, and the expected temperature decrease gradient;
When it is determined that the internal combustion engine has been sufficiently soaked, a diagnostic temperature deviation value, which is a temperature difference between the diagnostic temperature sensors when the internal combustion engine is started, is calculated, and the absolute value of the diagnostic temperature deviation value is calculated in advance. An abnormality diagnosis method for a temperature sensor of an internal combustion engine, comprising: detecting an abnormality of the temperature sensor for diagnosis when the abnormality determination value becomes larger than a predetermined abnormality determination value.
前記予想温度低下勾配から、内燃機関が十分ソークしてから始動すると仮定したときの仮始動吸気温度を算出し、前記停止吸気温度と該仮始動吸気温度との差であるソーク判定値を算出する工程と、
前記停止吸気温度と前記始動吸気温度とから求まる判定用温度偏差値が、前記ソーク判定値よりも大きい場合に、内燃機関が十分にソークされたと判定する工程と、を含むことを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の温度センサの異常診断方法。
From the predicted temperature decrease gradient, a temporary start intake air temperature is calculated when it is assumed that the internal combustion engine starts sufficiently after being soaked, and a soak determination value that is a difference between the stop intake air temperature and the temporary start intake air temperature is calculated. Process,
And a step of determining that the internal combustion engine has been sufficiently soaked when a temperature deviation value for determination obtained from the stop intake air temperature and the start intake air temperature is larger than the soak determination value. Item 6. An abnormality diagnosis method for a temperature sensor of an internal combustion engine according to Item 3.
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