JP4315007B2

JP4315007B2 - 吸気温センサの異常判定装置

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Publication number: JP4315007B2
Application number: JP2004029704A
Authority: JP
Inventors: 一孝服部
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-02-05
Filing date: 2004-02-05
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2024-02-05
Also published as: JP2005220816A

Description

本発明は、吸気温センサの異常判定装置に関し、特に、エンジンが停止している場合に温度を検出して、異常を判定する異常判定装置に関する。

従来より、エンジンを制御するためのパラメータとして、エンジンに吸入される空気の温度が用いられている。この温度を検出するため、車両には吸気温センサが設けられている。吸気温センサに異常があり吸入される空気の温度が正確に検出されないと、エンジンの制御が正しく行なわれないため、吸気温センサの異常を判定する必要がある。

特開平１０−６１４７９号公報（特許文献１）には、高い信頼度で異常検出が可能な、吸気温センサの異常検出装置を開示する。特許文献１に記載の吸気温センサの異常検出装置は、車両のエンジンルーム内の空気温を検出する吸気温センサの異常検出を行なう。この異常検出装置は、エンジンが完全暖気されているか否かを判別する完全暖気判別部と、車両が停止しているか否かを判別する車両停止判別手段と、完全暖気判別部によりエンジンが完全暖気されていると判別された場合に、吸気温センサの検出値に基づいて、吸気温センサが異常であるか否かを判別するセンサ異常判別部とを含む。

この公報に開示された発明によれば、センサ異常判別手段は、エンジンが完全暖気され、かつ車両が停止中である場合に、吸気温センサの検出値に基づいて吸気温センサが異常であるか否かを判別する。エンジンが完全暖気されている場合、エンジンの輻射熱によりエンジンルーム内の空気は加熱される。また、車両が停止中である場合、エンジンルーム内の空気が走行風により冷却されることはない。したがって、エンジンが完全暖気され、かつ、車両が停止中である場合には、エンジンルーム内の空気温は確実に上昇する。すなわち、センサ異常判別部は、エンジンルーム内の空気温が確実に上昇した状態で、吸気温センサの検出値に基づいて吸気温センサが異常であるか否かを判別する。これにより、吸気温センサの異常検出が高い信頼度で行なわれる。
特開平１０−６１４７９号公報

しかしながら、たとえば、エンジンと外気取入口との距離が長く、車両の停止中でも吸気温センサが外気の影響を受けやすい場合においては、エンジンの輻射熱が吸気温センサまで伝わるには時間がかかる。このような場合、上述の公報に記載の発明においては、吸気温センサが検出する温度は、車両の停止前後であまり変化しないため、吸気温センサが異常であると誤検出されてしまうおそれがあるという問題点があった。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、精度よく吸気温センサの異常を判定することができる吸気温センサの異常判定装置を提供することである。

第１の発明に係る吸気温センサの異常判定装置は、エンジンに吸入される空気の温度を検出する吸気温センサの異常を判定する。この異常判定装置は、エンジンが停止しているか否かを判別するための停止判別手段と、エンジンが停止している場合に、予め定められた時間を空けて少なくとも２回、温度を検出するように、吸気温センサを制御するための制御手段と、検出された温度に基づいて、予め定められた時間における温度の変化量を算出するための算出手段と、算出された変化量に基づいて、吸気温センサが正常であるか異常であるかを判定するための判定手段とを含む。

第１の発明によると、停止判別手段は、エンジンが停止しているか否かが判別する。エンジンが停止している場合は、たとえばエンジンの輻射熱により、吸気温センサの近傍の空気の温度が、エンジンが停止してからの時間に応じて変化する。また、吸気温センサが熱線式のエアフロメータと一体的に設けられていれば、エアフロメータに設けられた電熱線が発生する熱により、吸気温センサの近傍の空気の温度が、電熱線への通電が開始されてからの時間に応じて変化する。このような状況において、制御手段は、エンジンが停止している場合に、予め定められた時間を空けて少なくとも２回、温度を検出するように、吸気温センサを制御する。検出された温度に基づいて、算出手段は、予め定められた時間における温度の変化量を算出する。エンジンからの輻射熱や電熱線で発生した熱により、吸気温センサの近傍の空気の温度が変化するため、吸気温センサが正常であれば、吸気温センサにより検出される温度は変化する。したがって、判定手段は、たとえば、算出された変化量が、予め定められた変化量よりも大きい場合、吸気温センサが正常であると判定し、算出された変化量が、予め定められた変化量よりも小さい場合、吸気温センサが異常であると判定する。これにより、吸気温センサの近傍の空気の温度が変化する状況において検出された温度に基づいて、吸気温センサが正常であるか異常であるかを判定することができる。その結果、精度よく吸気温センサの異常を判定することができる吸気温センサの異常判定装置を提供することができる。

第２の発明に係る吸気温センサの異常判定装置においては、第１の発明の構成に加え、判定手段は、算出された変化量が、予め定められた変化量よりも大きい場合、吸気温センサが正常であると判定し、算出された変化量が、予め定められた変化量よりも小さい場合、吸気温センサが異常であると判定するための手段を含む。

第２の発明によると、算出された変化量が、予め定められた変化量よりも大きい場合、吸気温センサが正常であると判定され、算出された変化量が、予め定められた変化量よりも小さい場合、吸気温センサが異常であると判定される。これにより、吸気温センサの近傍の空気の温度が変化する状況において検出された温度に基づいて、吸気温センサが正常であるか異常であるかを判定することができる。

第３の発明に係る吸気温センサの異常判定装置においては、第１または２の発明の構成に加え、エンジンが停止している場合には、エンジンの輻射熱により吸気センサ近傍の空気の温度が変化する。制御手段は、エンジンが停止している場合に、エンジンの輻射熱により吸気温センサの近傍の空気の温度が変化する期間において、予め定められた時間を空けて少なくとも２回、温度を検出するように、吸気温センサを制御するための手段を含む。

第３の発明によると、制御手段は、エンジンが停止している場合に、エンジンの輻射熱により吸気温センサの近傍の空気の温度が変化する期間において、予め定められた時間を空けて少なくとも２回、温度を検出するように、吸気温センサを制御する。これにより、吸気温センサの近傍の空気の温度が変化する状況において、吸気温センサにより温度を検出させることができる。したがって、吸気温センサが正常であれば、吸気温センサにより検出される温度は変化する。吸気温センサが異常であれば、温度の変化量は、正常である場合に比べて小さい。その結果、吸気温センサが検出した温度の変化量に基づいて、精度よく吸気温センサの異常を判定することができる。

第４の発明に係る吸気温センサの異常判定装置においては、第３の発明の構成に加え、制御手段は、エンジンが停止した時の温度およびエンジンが停止してから予め定められた時間が経過した時の温度を検出するように、吸気温センサを制御するための手段を含む。算出手段は、エンジンが停止した時の温度とエンジンが停止してから予め定められた時間が経過した時の温度との変化量を算出するための手段を含む。

第４の発明によると、制御手段は、エンジンが停止した時の温度およびエンジンが停止してから予め定められた時間が経過した時の温度を検出するように、吸気温センサを制御する。これにより、エンジンが停止した時であって、吸気温センサにより検出される温度が外気温と変わらない場合の温度およびエンジンが停止してから予め定められた時間が経過し、吸気温センサの近傍の空気の温度が、エンジンの輻射熱によりエンジン停止時から変化した場合の温度を検出することができる。算出手段は、エンジンが停止した時の温度とエンジンが停止してから予め定められた時間が経過した時の温度との変化量を算出する。吸気温センサの近傍の空気の温度が変化する状況において検出された温度に基づいて、温度の変化量を算出しているので、吸気温センサが正常であれば、吸気温センサにより検出される温度は変化する。吸気温センサが異常であれば、温度の変化量は、正常である場合に比べて小さい。その結果、吸気温センサが検出した温度の変化量に基づいて、精度よく吸気温センサの異常を判定することができる。

第５の発明に係る吸気温センサの異常判定装置は、第１ないし４のいずれかの発明の構成に加え、エンジンの暖機が完了したか否かを判別するための手段をさらに含む。制御手段は、エンジンの暖機が完了したと判別された場合に、温度を検出するように吸気温センサを制御するための手段を含む。

第５の発明によると、エンジンの暖機が完了したか否かが判別され、制御手段は、エンジンの暖機が完了したと判別された場合に、温度を検出するように吸気温センサを制御する。これにより、エンジンの暖機が完了してエンジンが熱を保有しており、エンジンの輻射熱により吸気温センサ近傍の空気の温度が変化する蓋然性が高い状況において、吸気温センサにより温度を検出することができる。したがって、吸気温センサが正常であれば、吸気温センサにより検出される温度は変化する。吸気温センサが異常であれば、温度の変化量は、正常である場合に比べて小さい。その結果、吸気温センサが検出した温度の変化量に基づいて、精度よく吸気温センサの異常を判定することができる。

第６の発明に係る吸気温センサの異常判定装置においては、第１または２の発明の構成に加え、吸気温センサは、エアフロメータに設けられている。エアフロメータには、電力が通電されることにより発熱する電熱線が設けられている。エンジンが停止している場合には、電熱線で発生した熱により、吸気温センサ近傍の空気の温度が変化する。制御手段は、エンジンが停止している場合であって、電熱線で発生した熱により吸気温センサ近傍の空気の温度が変化する期間において、予め定められた時間を空けて少なくとも２回、温度を検出するように、吸気温センサを制御するための手段を含む。

第６の発明によると、制御手段は、エンジンが停止している場合であって、電熱線で発生した熱により空気の温度が変化する時間において、予め定められた時間を空けて少なくとも２回、温度を検出するように、吸気温センサを制御する。これにより、電熱線で発生した熱により、吸気温センサ近傍の空気の温度が変化する状況において、吸気温センサにより温度を検出することができる。したがって、吸気温センサが正常であれば、吸気温センサにより検出される温度は変化する。吸気温センサが異常であれば、温度の変化量は、正常である場合に比べて小さい。その結果、吸気温センサが検出した温度の変化量に基づいて、精度よく吸気温センサの異常を判定することができる。

第７の発明に係る吸気温センサの異常判定装置においては、第６の発明の構成に加え、制御手段は、エンジンが停止している場合であって、電熱線が通電された時の温度および電熱線が通電されてから予め定められた時間が経過した時の温度を検出するように、吸気温センサを制御するための手段を含む。算出手段は、電熱線が通電された時の温度と、電熱線が通電されてから予め定められた時間が経過した時の温度との変化量を算出するための手段を含む。

第７の発明によると、制御手段は、エンジンが停止している場合であって、電熱線が通電された時の温度および電熱線が通電されてから予め定められた時間が経過した時の温度を検出するように、吸気温センサを制御する。これにより、電熱線が通電された時の温度と、電熱線が通電されてから予め定められた時間が経過した時であって、電熱線で発生した熱により、吸気温センサ近傍の空気の温度が変化した時の温度とを検出することができる。算出手段は、電熱線が通電された時の温度および電熱線が通電されてから予め定められた時間が経過した時の温度との変化量を算出する。吸気温センサの近傍の空気の温度が変化する状況において検出された温度に基づいて、温度の変化量を算出しているので、吸気温センサが正常であれば、吸気温センサにより検出される温度は変化する。吸気温センサが異常であれば、温度の変化量は、正常である場合に比べて小さい。その結果、吸気温センサが検出した温度の変化量に基づいて、精度よく吸気温センサの異常を判定することができる。

第８の発明に係る吸気温センサの異常判定装置においては、第１ないし７のいずれかの発明の構成に加え、制御手段は、吸気温センサ近傍の空気の温度が上昇している場合において、温度を検出するように吸気温センサを制御するための手段を含む。算出手段は、変化量として、予め定められた時間における温度の上昇量を算出するための手段を含む。判定手段は、算出された上昇量が、予め定められた上昇量よりも大きい場合、吸気温センサが正常であると判定し、算出された上昇量が、予め定められた上昇量よりも小さい場合、吸気温センサが異常であると判定するための判定手段を含む。

第８の発明によると、制御手段は、吸気温センサ近傍の空気の温度が上昇している場合において、温度を検出するように吸気温センサを制御する。これにより、吸気温センサ近傍の空気の温度が上昇している状況で、吸気温センサを用いて温度を検出することができる。そのため、一旦上昇した空気の温度が下降した時の温度を検出し、吸気温センサが正常であるにも関わらず、検出された温度の変化量が小さくなることを抑制することができる。このようにして検出された温度に基づいて、算出手段は、変化量として、予め定められた時間における温度の上昇量を算出する。吸気温センサの近傍の空気の温度が上昇する状況において検出された温度に基づいて、温度の上昇量を算出しているので、吸気温センサが正常であれば、吸気温センサにより検出される温度は上昇する。吸気温センサが異常であれば、温度の上昇量は、正常である場合に比べて小さい。したがって、判定手段は、算出された上昇量が、予め定められた上昇量よりも大きい場合、吸気温センサが正常であると判定し、算出された上昇量が、予め定められた上昇量よりも小さい場合、吸気温センサが異常であると判定する。これにより、吸気温センサが検出した温度の上昇量に基づいて、精度よく吸気温センサの異常を判定することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る吸気温センサの異常検出装置を搭載した車両について説明する。図１に示すように、車両は、エンジン１００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００とを含む。本実施の形態に係る吸気温センサの異常検出装置は、たとえばＥＣＵ２００が実行するプログラムにより実現される。

エンジン１００は、吸気管１０２と、インテークマニホールド１０４と、エキゾーストマニホールド１０６と、排気管１０８と、触媒１１０とを含む。吸気管１０２は、吸気取入口付近に設けられたエアクリーナ１１２と、スロットルバルブ１１４とを含む。

エンジン１００に吸入される空気（以下、吸気と記載する）は、吸気管１０２の吸気取入口から吸入され、エアクリーナ１１２によりろ過される。吸気量は、スロットルバルブ１１４により調整される。

吸気管１０２に吸入された吸気は、インテークマニホールド１０４を通って、インジェクタ（図示せず）により噴射された燃料と共に、混合気としてエンジン１００の各気筒の燃焼室に導入される。エンジン１００の各気筒の燃焼室において、混合気はスパークプラグ（図示せず）により点火されて燃焼する。燃焼した混合気、すなわち排気ガスは、エキゾーストマニホールド１０６を通って排気管１０８に入り、触媒１１０により浄化された後、車外に排出される。

エンジン１００は、混合気の燃焼により、各気筒内に摺動自在に設けられたピストン（図示せず）を押し下げ、クランクシャフト（図示せず）を回転させる。

混合気の燃焼により発熱したエンジン１００を冷却するため、エンジン１００には、ラジエータ１１６が接続されている。ラジエータ１１６は、エンジン１００内を流通する冷却水と空気とを熱交換させる。熱交換により冷却水が冷却されることで、エンジン１００が冷却される。

エンジン１００のクランクシャフトには、タイミングロータ１１８が設けられている。タイミングロータ１１８の外周部には、予め定められた間隔で、複数の凸部が設けられている。タイミングロータ１１８が、クランクシャフトと共に回転することで、クランクシャフトの回転数、すなわちエンジン回転数が検出される。

ＥＣＵ２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２と、カウンタ２０４とを含む。ＲＯＭ２０２は、ＥＣＵ２００が実行するプログラムを記憶する。カウンタ２０４は、エンジン１００が停止してからの経過時間や、後述するエアフロメータの電熱線の通電時間などの時間を計測する。ＥＣＵ２００には、エアフロメータ２１０と、イグニッションスイッチ２２０と、水温センサ２３０と、回転数センサ２４０と、警告ランプ２５０とが接続されている。

エアフロメータ２１０は、熱線式のエアフロメータである。エアフロメータ２１０は、は、吸気管１０２の吸気取入口付近に設けられている。エアフロメータ２１０は、電熱線２１２と、吸気温センサ２１４とを含む。電熱線２１２は、電力が通電されることにより発熱する。電熱線２１２は、吸気により冷却される。電熱線２１２が冷却される度合により、吸気量が算出される。吸気温センサ２１４は、エアフロメータ２１０に一体的に設けられている。吸気温センサ２１４は吸気の温度を検出する。

たとえば車両の走行後、エンジン１００が十分に暖機されている状態でエンジン１００を停止させると、外気が吸入されない状態になって、エンジン１００からの輻射熱により、エンジンルーム、ボンネットおよびそれらの周りの外気が暖められる。そのため、吸気温センサ２１４近傍の空気の温度が時間の経過とともに上昇する。さらに時間が経過すると、エンジン１００の温度が下降するため、吸気温センサ２１４近傍の空気の温度も下降する。

一方、エンジン１００を始動する前に、電熱線２１２に電力が供給されれば、エンジン１００が停止している（始動していない）ため、吸気取入口から外気が導入されず、電熱線２１２は冷却されない。そのため、電熱線２１２で発生した熱により、吸気温センサ２１４近傍の空気の温度が上昇する。その後エンジン１００が始動すると、吸気取入口から外気が導入されるため、吸気温センサ２１４近傍の空気の温度が低下し、外気温と同じになる。

イグニッションスイッチ２２０は、運転者により操作される。エンジン１００を始動する際、イグニッションスイッチ２２０はオンにされる。エンジン１００を停止する際、イグニッションスイッチ２２０はオフにされる。なお、イグニッションスイッチ２２０の代わりに、その他、スタートスイッチなどを用いてもかまわない。

水温センサ２３０は、ラジエータ１１６に設けられている。水温センサ２３０は、エンジン１００の冷却水の温度を検出する。回転数センサ２４０は、タイミングロータ１１８の外周部に設けられた凸部に対向するように設けられている。回転数センサ２４０は、タイミングロータ１１８が回転することにより、パルス信号をＥＣＵ２００に発信する。

警告ランプ２５０は、インストルメントパネル（図示せず）に設けられたコンビネーションメータ（図示せず）に設けられている。警告ランプ２５０は、機器類に異常があった場合に点灯する。

ＥＣＵ２００のＣＰＵは、各センサから送信された信号およびカウンタ２０４により計測された時間に基づいて、ＲＯＭ２０２に記憶されたプログラムを実行し、所望の作動を行なうように、各機器類を制御する。

図２を参照して、本実施の形態にかかる吸気温センサの異常判定装置において、ＥＣＵ２００が実行するプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ２００は、エンジン１００が停止したか否かを判別する。エンジン１００が停止したか否かは、イグニッションスイッチ２２０がオフに操作されたか否かを判別するようにすればよい。エンジン１００が停止した場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０１に移される。そうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。Ｓ１０１にて、エンジン１００停止後の時間を計測するためのタイマのカウントが開始される。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ２００は、冷却水の水温ＴＷを検出する。Ｓ１０４にて、ＥＣＵ２００は、水温ＴＷが、予め定められた水温ＴＷ（０）よりも大きいか否かを判別する。水温ＴＷが、予め定められた水温ＴＷ（０）よりも大きい場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、エンジン１００の暖機が完了していると判別され、処理はＳ１０６に移される。そうでない場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、エンジン１００の暖機が完了していないと判別され、処理は、Ｓ１００に移される。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ２００は、吸気温Ｔ（Ａ）を検出する。Ｓ１０８にて、ＥＣＵ２００は、エンジン１００の停止時間が、エンジン１００が停止したと判断してから予め定められた時間を経過したか否かを判別する。エンジン１００の停止時間が、予め定められた時間を経過した場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。そうでない場合（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。Ｓ１１０にて、ＥＣＵ２００は、吸気温Ｔ（Ｂ）を検出する。なお、予め定められた時間は、たとえば実験などにより、吸気温センサ２１４近傍の空気の温度がエンジン１００の輻射熱により暖められ、かつ冷え始める前となるような時間に設定しておけばよい。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ２００は、エンジン１００が停止した際に検出した吸気温Ｔ（Ａ）と、エンジン１００が停止してから予め定められた時間が経過した際に検出した吸気温Ｔ（Ｂ）との差が、予め定められた温度差ΔＴ（０）よりも大きいか否かを判別する。吸気温Ｔ（Ａ）と吸気温Ｔ（Ｂ）との差が、予め定められた温度差ΔＴ（０）よりも大きい場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４に移される。そうでない場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、処理はＳ１１６に移される。

Ｓ１１４にて、ＥＣＵ２００は、吸気温センサ２１４が正常であると判定する。Ｓ１１６にて、ＥＣＵ２００は、吸気温センサ２１４が異常であると判定する。Ｓ１１８にて、ＥＣＵ２００は、警告ランプ２５０を点灯させると共に、吸気温センサ２１４が異常であるというコードを記憶する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る吸気温センサの異常判定装置におけるＥＣＵ２００の動作について説明する。

イグニッションスイッチ２２０がオフに操作され、エンジン１００が停止すると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、エンジン１００が停止してからの時間の計測が開始され（Ｓ１０１）、冷却水の水温ＴＷが検出される（Ｓ１０２）。

水温ＴＷが、予め定められた水温ＴＷ（０）よりも大きければ（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、エンジン１００の暖機が完了していると判別されて、エンジン１００が停止した時の吸気温Ｔ（Ａ）が検出される（Ｓ１０６）。水温ＴＷが、予め定められた水温ＴＷ（０）よりも大きくなければ（Ｓ１０４にてＮＯ）、エンジン１００の暖機が完了していないと判別されて、吸気温Ｔ（Ａ）は検出されない。ここでは、水温ＴＷが、予め定められた水温ＴＷ（０）よりも大きい（Ｓ１０４にてＹＥＳ）と想定する。

吸気温Ｔ（Ａ）が検出され（Ｓ１０６）、エンジン１００の停止時間が、予め定められた時間を経過すると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、吸気温Ｔ（Ｂ）が検出される（Ｓ１１０）。

エンジン１００が停止した後においては、エンジン１００の輻射熱により、吸気温センサ２１４付近の空気の温度が暖められるため、吸気温センサ２１４が正常であれば、図３において実線で示すように、吸気温センサ２１４により検出される吸気温は上昇する。吸気温センサ２１４が異常であれば、図３において破線で示すように、吸気温センサ２１４により検出される吸気温の変化量は、吸気温センサ２１４が正常である場合に比べて小さい。

したがって、吸気温Ｔ（Ａ）と吸気温Ｔ（Ｂ）との差が、予め定められた温度差ΔＴ（０）よりも大きい場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、吸気温センサ２１４が正常であると判定される（Ｓ１１４）。一方、吸気温Ｔ（Ａ）と吸気温Ｔ（Ｂ）との差が、予め定められた温度差ΔＴ（０）よりも小さい場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、吸気温センサ２１４が異常であると判定される（Ｓ１１６）。吸気温センサ２１４が異常であると判定された場合は（Ｓ１１６）、警告ランプ２５０が点灯されると共に、吸気温センサ２１４が異常であるというコードが記憶される（Ｓ１１８）。

以上のように、本実施の形態に係る吸気温センサの異常判定装置において、ＥＣＵは、エンジン停止時に吸気温Ｔ（Ａ）を、エンジン停止から予め定められた時間が経過した時に吸気温Ｔ（Ｂ）を検出するように、吸気温センサを制御する。吸気温Ｔ（Ａ）と吸気温Ｔ（Ｂ）との差が、予め定められた温度差ΔＴ（０）よりも大きい場合、吸気温センサが正常であると判定される。一方、吸気温Ｔ（Ａ）と吸気温Ｔ（Ｂ）との差が、予め定められた温度差ΔＴ（０）よりも小さい場合、吸気温センサが異常であると判定される。これにより、吸気温センサ近傍の空気が、エンジンの輻射熱により暖められて上昇するという状況において、吸気温センサが検出温度に基づいて、吸気温センサの異常を判定することができる。吸気温センサ近傍の空気が上昇するという状況において温度を検出しているため、吸気温センサが正常であれば、検出された温度は上昇し、吸気温センサが異常であれば、正常である場合よりも上昇量が小さくなる。このような傾向を利用して、精度よく吸気温センサの異常を判定することができる。

＜第２の実施の形態＞
図４および図５を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。前述の第１の実施の形態においては、エンジン１００が停止する前後の吸気温の変化に基づいて、吸気温センサの異常を判定していたが、本実施の形態においては、電熱線２１２に通電される前後の吸気温の変化に基づいて、吸気温センサ２１４の異常を判定する。

その他のハードウエア構成については、前述の第１の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図４を参照して、本実施の形態に係る吸気温センサの異常判定装置において、ＥＣＵ２００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、Ｓ１１４〜Ｓ１１６については、前述の第１の実施の形態と同じである。したがって、Ｓ１１４〜Ｓ１１６については、前述の第１の実施の形態と同一の番号を付し、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ２００は、イグニッションスイッチ２２０がオンされたか否かを判別する。イグニッションスイッチ２２０がオンされた場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。そうでない場合（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ２００に戻される。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ２００は、エンジン１００が停止しているか否か（始動する前であるか否か）を判別する。エンジン１００が停止している場合（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０４に移される。そうでない場合（Ｓ２０２にてＮＯ）、処理はＳ２００に移される。

なお、イグニッションスイッチ２２０がオンされたにも関わらず、エンジン１００が停止している状態とは、たとえば、エアフロメータ２１０の電熱線２１２の暖機が完了しておらず、エンジン１００を始動させるための処理が実行されていない状態である。

Ｓ２０４にて、ＥＣＵ２００は、吸気温Ｔ（Ｃ）を検出する。Ｓ２０６にて、ＥＣＵ２００は、電熱線２１２に電力を供給（通電）する。Ｓ２０７にて、電熱線２１２に電力を通電してからの経過時間を計測するためのタイマのカウントが開始される。

Ｓ２０８にて、ＥＣＵ２００は、電熱線２１２に電力が通電されてから、予め定められた時間が経過したか否かを判別する。電熱線２１２に電力が通電されてから、予め定められた時間が経過した場合（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、処理はＳ２１０に移される。そうでない場合（Ｓ２０８にてＮＯ）、処理はＳ２０８に移される。なお、予め定められた時間は、たとえば実験などにより、吸気温センサ２１４近傍の空気の温度が電熱線２１２で発生した熱により暖められ、かつ冷え始める前となるような時間に設定しておけばよい。

Ｓ２１０にて、ＥＣＵ２００は、吸気温Ｔ（Ｄ）を検出する。Ｓ２１２にて、ＥＣＵ２００は、電熱線２１２に電力が通電される前に検出した吸気温Ｔ（Ｃ）と、電熱線２１２に電力が通電されてから予め定められた時間が経過した際に検出した吸気温Ｔ（Ｄ）との差が、予め定められた温度差ΔＴ（１）よりも大きいか否かを判別する。吸気温Ｔ（Ｃ）と吸気温Ｔ（Ｄ）との差が、予め定められた温度差ΔＴ（１）よりも大きい場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４に移される。そうでない場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、処理はＳ１１６に移される。

イグニッションスイッチ２２０がオンに操作されると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、エンジン１００が停止しているか否か（始動する前であるであるか否か）が判別される（Ｓ２０２）、ここでは、エンジン１００が停止していると想定する。

エンジン１００が停止していると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、吸気温Ｔ（Ｃ）が検出され（Ｓ２０４）、電熱線２１２に電力が通電されて（Ｓ２０６）、通電からの経過時間の計測が開始される（Ｓ２０７）。

電熱線２１２に電力が通電されてから、予め定められた時間が経過すると（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、吸気温Ｔ（Ｄ）が検出される（Ｓ２１０）。

エンジン１００が始動する前であれば、外気が吸入されないため、電熱線２１２への通電により、電熱線２１２は発熱する。したがって、電熱線２１２近傍、すなわち吸気温センサ２１４近傍の空気が暖められる。そのため、吸気温センサ２１４が正常であれば、図５において実線で示すように、通電後、吸気温センサ２１４により検出される吸気温は上昇する。吸気温センサ２１４が異常であれば、図５において破線で示すように、吸気温センサ２１４により検出される吸気温の変化量は、吸気温センサ２１４が正常である場合に比べて小さい。

したがって、吸気温Ｔ（Ｃ）と吸気温Ｔ（Ｄ）との差が、予め定められた温度差ΔＴ（１）よりも大きい場合（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、吸気温センサ２１４が正常であると判定される（Ｓ１１４）。一方、吸気温Ｔ（Ｃ）と吸気温Ｔ（Ｄ）との差が、予め定められた温度差ΔＴ（１）よりも小さい場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、吸気温センサ２１４が異常であると判定される（Ｓ１１６）。吸気温センサ２１４が異常であると判定された場合は（Ｓ１１６）、警告ランプ２５０が点灯されると共に、吸気温センサ２１４が異常であるというコードが記憶される（Ｓ１１８）。

以上のように、本実施の形態に係る吸気温センサの異常判定装置において、ＥＣＵは、電熱線に電力が通電される前に吸気温Ｔ（Ｃ）を、電熱線に電力が通電されてから予め定められた時間が経過した時に吸気温Ｔ（Ｄ）を検出するように、吸気温センサを制御する。吸気温Ｔ（Ｃ）と吸気温Ｔ（Ｄ）との差が、予め定められた温度差ΔＴ（１）よりも大きい場合、吸気温センサが正常であると判定される。一方、吸気温Ｔ（Ｃ）と吸気温Ｔ（Ｄ）との差が、予め定められた温度差ΔＴ（１）よりも小さい場合、吸気温センサが異常であると判定される。これにより、吸気温センサ近傍の空気が、電熱線で発生した熱により暖められて上昇するという状況下において、吸気温センサが検出温度に基づいて、吸気温センサの異常を判定することができる。吸気温センサ近傍の空気が上昇するという状況において温度を検出しているため、吸気温センサが正常であれば、検出された温度は上昇し、吸気温センサが異常であれば、正常である場合よりも上昇量が小さくなる。このような傾向を利用して、精度よく吸気温センサの異常を判定することができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の第１の実施の形態に係る吸気温センサの異常判定装置を搭載した車両を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態に係る吸気温センサの異常判定装置において、ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。本発明の第１の実施の形態に係る吸気温センサの異常判定装置において、吸気温の変化を示すタイミングチャートである。本発明の第２の実施の形態に係る吸気温センサの異常判定装置において、ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。本発明の第２の実施の形態に係る吸気温センサの異常判定装置において、吸気温の変化を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１００エンジン、１０２吸気管、１０４インテークマニホールド、１０６エキゾーストマニホールド、１０８排気管、１１０触媒、１１２エアクリーナ、１１４スロットルバルブ、１１６ラジエータ、１１８タイミングロータ、２０４カウンタ、２１０エアフロメータ、２１２電熱線、２１４吸気温センサ、２２０イグニッションスイッチ、２３０水温センサ、２４０回転数センサ、２５０警告ランプ。

Claims

エンジンに吸入される空気の温度を検出する吸気温センサの異常判定装置であって、
前記エンジンが停止しているか否かを判別するための停止判別手段と、
前記エンジンが停止している場合に、予め定められた時間を空けて少なくとも２回温度を検出するように、前記吸気温センサを制御するための制御手段と、
前記検出された温度に基づいて、前記予め定められた時間における温度の変化量を算出するための算出手段と、
前記算出された変化量に基づいて、前記吸気温センサが正常であるか異常であるかを判定するための判定手段とを含む、吸気温センサの異常判定装置。
前記判定手段は、前記算出された変化量が、予め定められた変化量よりも大きい場合、前記吸気温センサが正常であると判定し、前記算出された変化量が、予め定められた変化量よりも小さい場合、前記吸気温センサが異常であると判定するための手段を含む、請求項１に記載の吸気温センサの異常判定装置。
前記エンジンが停止している場合には、前記エンジンの輻射熱により前記吸気温センサ近傍の空気の温度が変化し、
前記制御手段は、前記エンジンが停止している場合に、前記エンジンの輻射熱により前記吸気温センサ近傍の空気の温度が変化する期間において、予め定められた時間を空けて少なくとも２回、温度を検出するように、前記吸気温センサを制御するための手段を含む、請求項１または２に記載の吸気温センサの異常判定装置。
前記制御手段は、前記エンジンが停止した時の温度および前記エンジンが停止してから予め定められた時間が経過した時の温度を検出するように、前記吸気温センサを制御するための手段を含み、
前記算出手段は、前記エンジンが停止した時の温度と前記エンジンが停止してから予め定められた時間が経過した時の温度との変化量を算出するための手段を含む、請求項３に記載の吸気温センサの異常判定装置。
前記吸気温センサの異常判定装置は、前記エンジンの暖機が完了したか否かを判別するための手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記エンジンの暖機が完了したと判別された場合に、温度を検出するように前記吸気温センサを制御するための手段を含む、請求項１ないし４のいずれかに記載の吸気温センサの異常判定装置。
前記吸気温センサは、エアフローメータに設けられ、前記エアフローメータには、電力が通電されることにより発熱する電熱線が設けられ、前記エンジンが停止している場合には、前記電熱線で発生した熱により、前記吸気温センサの近傍の空気の温度が変化し、
前記制御手段は、前記エンジンが停止している場合であって、前記電熱線で発生した熱により、前記吸気温センサ近傍の空気の温度が変化する期間において、予め定められた時間を空けて少なくとも２回、温度を検出するように、前記吸気温センサを制御するための手段を含む、請求項１または２に記載の吸気温センサの異常判定装置。
前記制御手段は、前記エンジンが停止している場合であって、前記電熱線が通電された時の温度および前記電熱線が通電されてから予め定められた時間が経過した時の温度を検出するように、前記吸気温センサを制御するための手段を含み、
前記算出手段は、前記電熱線が通電された時の温度と、前記電熱線が通電されてから予め定められた時間が経過した時の温度との変化量を算出するための手段を含む、請求項６に記載の吸気温センサの異常判定装置。
前記制御手段は、吸気温センサ近傍の空気の温度が上昇している場合において、温度を検出するように前記吸気温センサを制御するための手段を含み、
前記算出手段は、前記変化量として、予め定められた時間における温度の上昇量を算出するための手段を含み、
前記判定手段は、前記算出された上昇量が、予め定められた上昇量よりも大きい場合、前記吸気温センサが正常であると判定し、前記算出された上昇量が、予め定められた上昇量よりも小さい場合、前記吸気温センサが異常であると判定するための手段を含む、請求項１ないし７のいずれかに記載の吸気温センサの異常判定装置。