JP6213255B2 - 温度センサの異常診断装置及び異常診断方法 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の暖機により温度上昇する位置に配置された温度センサの異常診断装置及び異常診断方法に関する。

従来、内燃機関の冷却水温を検出する水温センサ等、内燃機関の暖機により温度上昇する位置に配置された温度センサの異常診断に関する発明の提案がある（例えば特許文献１参照）。例えば特許文献１の発明では、水温センサの異常の有無を、内燃機関の停止後における水温センサの出力と吸気温センサで検出した吸気温検出値との比較に基づいて判定している。この際、内燃機関の停止時までに検出した外気温パラメータに対して内燃機関の停止後に検出した外気温パラメータが許可範囲内のときに、水温センサの異常診断を許可している。これによれば、内燃機関の停止後の外気温変化による水温センサの異常診断精度の低下を防止できるとしている。

特開２００８−１７５１１７号公報

ところで、温度センサの異常診断として、内燃機関の暖機状態での温度センサの検出温度（第１温度）と、内燃機関の冷却状態での温度センサの検出温度（第２温度）との比較に基づき温度センサの異常診断を行う方法が考えられる。具体的には、第１温度と第２温度との差が小さい場合に、温度センサの出力が中間値に固定されたなどとして温度センサの異常と判定する。この方法では、内燃機関の冷却状態での温度センサの検出温度が、温度センサが正常の場合には環境温度相当まで収束することを期待している。

しかしながら、この方法では、第２温度の取得時における環境温度が、第１温度の取得時から大きく上昇した場合には、温度センサが正常であるにもかかわらず第１温度と第２温度の差が小さくなってしまい、結果、温度センサが異常であると誤診断する可能性があった。なお、第２温度の取得時における環境温度が、第１温度の取得時から上昇した場合とは、例えば、第１温度の取得時には内燃機関が搭載された車両が寒冷地を走行し、第２温度の取得時には暖房が効いている地下駐車場やガレージなどに車両を放置した場合である。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、第１温度と第２温度との比較に基づき温度センサの異常診断を行う際に誤診断を防止できる温度センサの異常診断装置及び異常診断方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の温度センサの異常診断装置は、内燃機関の暖機により温度上昇する位置に配置された温度センサの、前記内燃機関の暖機状態での検出温度である第１温度を取得する第１の温度取得手段と、
前記内燃機関の冷却状態での前記温度センサの検出温度である第２温度を取得する第２の温度取得手段と、
前記第１温度と前記第２温度との差が所定温度より小さい場合に前記温度センサは異常であると診断し、前記差が前記所定温度より大きい場合に前記温度センサは正常であると診断する異常診断手段と、
前記第２温度の取得時における前記内燃機関が置かれた環境温度を取得する第３の温度取得手段と、
前記第１温度と前記環境温度との差が所定温度より小さい場合に前記異常診断手段による異常診断を禁止する第１の診断禁止手段と、
を備えることを特徴とする。

また、本発明の温度センサの異常診断方法は、内燃機関の暖機により温度上昇する位置に配置された温度センサの、前記内燃機関の暖機状態での検出温度である第１温度を取得する第１の温度取得ステップと、
前記内燃機関の冷却状態での前記温度センサの検出温度である第２温度を取得する第２の温度取得ステップと、
前記第１温度と前記第２温度との差が所定温度より小さい場合に前記温度センサは異常であると診断し、前記差が前記所定温度より大きい場合に前記温度センサは正常であると診断する異常診断ステップと、
前記第２温度の取得時における前記内燃機関が置かれた環境温度を取得する第３の温度取得ステップとを含み、
前記異常診断ステップでは、前記第１温度と前記環境温度との差が所定温度より小さい場合には前記異常診断を禁止することを特徴とする。

本発明によれば、第２温度の取得時における環境温度を取得して、第１温度とその環境温度との差が所定温度より小さい場合には、温度センサの異常診断を禁止している。第２温度の取得時における環境温度が第１温度と近い場合には、第２温度は暖機時からそれほど変化しない。つまり、温度センサが正常であるにもかかわらず、第１温度と第２温度との差が小さくなってしまう。この場合には、温度センサの異常診断を禁止しているので、温度センサが正常であるにもかかわらず異常と誤診断するのを防止できる。

エンジンシステム１の構成図である。 温度センサの異常診断方法の基本的な考え方を説明する図であり、エンジン状態に対する温度センサの検出温度の変化と環境温度の変化とを示した図である。 車両放置時の環境温度が暖機時から大きく変化したことによる温度センサの異常誤診断の可能性を説明する図である。 エンジンウォーマの使用による温度センサの異常誤診断の可能性を説明する図である。 暖機後データ取得処理のフローチャートである。 キーオン時データ取得処理のフローチャートである。 異常診断処理のフローチャートである。 温度センサの異常診断のタイムチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、車両に搭載されてその車両の駆動を行うエンジンシステム１の構成図を示している。エンジンシステム１は、内燃機関としてのコモンレール式のディーゼルエンジン３（以下、単にエンジンという）と、そのエンジン３の運転に必要な各種構成を備える形で構成されている。

エンジン３は、燃焼室に燃料（軽油）を噴射するインジェクタ３１を備え、そのインジェクタ３１から噴射された燃料を燃焼室にて圧縮自着火燃焼させることで、動力を生み出している。また、エンジン３には、冷却水（クーラント）がエンジン３を循環するための冷却水路（ウォータジャケット）３２が形成されている。その冷却水によりエンジン３が高温になりすぎるのを防いでいる。

エンジン３には吸気通路１１が接続されており、その吸気通路１１を流れる空気がエンジン３（燃焼室）に吸入されるようになっている。吸気通路１１には、上流側から、吸気通路１１を流れる空気を圧縮するターボ４６（例えば可変ノズルターボ（ＶＮＴ））のコンプレッサ、圧縮された空気を冷却するインタークーラ４４、エンジン３に吸入する空気量を調節するスロットル４５がこの順で配置されている。

また、エンジン３には排気通路１２が接続されており、エンジン３（燃焼室）での燃焼後の空気（排気ガス）がその排気通路１２を介して車外に排出されるようになっている。排気通路１２には、上流側から、ターボ４６のタービン、排気ガス中のＣＯ、ＨＣ等を酸化して除去する酸化触媒４７（ＤＯＣ：Ｄｉｅｓｅｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ）、排気ガス中のＰＭ（煤、粒子状物質）を除去するＤＰＦ４８（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）、排気ガス中のＮＯｘを選択的に還元浄化するＳＣＲ触媒４９（ＮＯｘ選択還元触媒）がこの順で配置されている。なお、本実施形態では、酸化触媒４７とＤＰＦ４８は一体となっているが、それらは別体であったとしても良い。

また、エンジンシステム１には、排気ガスの一部を吸気通路１１に還流するＥＧＲ通路１３が設けられている。そのＥＧＲ通路１３の一端が排気通路１２のターボ４６より上流に接続され、他端が吸気通路１１のスロットル４５より下流に接続されている。ＥＧＲ通路１３には、ＥＧＲ通路１３を流れるガス（ＥＧＲガス）の流量を調節するＥＧＲバルブ５０と、そのＥＧＲバルブ５０の下流にＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ５１とが設けられている。また、ＥＧＲ通路１３には、ＥＧＲクーラ５１をバイパスする通路が設けられており、そのバイパス通路の開閉を切り替えるバイパスバルブ５２が設けられている。バイパスバルブ５２によってバイパス通路が開通したり閉鎖したりすることで、ＥＧＲガスの温度を調節できるようになっている。

エンジンシステム１は、エンジン３に供給する燃料を貯蔵する燃料タンク４１と、その燃料タンク４１から燃料を汲み上げてその燃料を後述のコモンレール４３に供給するポンプ４２と、そのポンプ４２から供給された高圧化の燃料を蓄えてその燃料を各気筒のインジェクタ３１に均一に供給するコモンレール４３とを備えている。

また、エンジンシステム１の各部には、エンジン３の運転制御をするための各種温度センサが設けられている。具体的には、吸気通路１１には、上流から下流にかけて、吸気温度を検出する複数（本実施形態では３つ）の吸気温センサ６１〜６３が設けられている。第１の吸気温センサ６１は、吸気通路１１の入口付近（ターボ４６の上流）に設けられ、吸気通路１１に導入直後の吸気温度を把握するために用いられる。第２の吸気温センサ６２は、インタークーラ４４とスロットル４５の間に設けられ、インタークーラ４４を通過直後の吸気温度を把握するために用いられる。第３の吸気温センサ６３は、ＥＧＲ通路１３の合流地点よりも下流に設けられ、エンジン３に吸入する直前の吸気温度を把握するために用いられる。

また、排気通路１２には、上流から下流にかけて、排気温度を検出する複数（本実施形態では４つ）の排気温センサ６４〜６７が設けられている。第１の排気温センサ６４は、ターボ４６よりも上流、ＥＧＲ通路１３の分岐地点よりも下流に設けられ、エンジン３の直後の排気温度を把握するために用いられる。第２の排気温センサ６５は、ターボ４６と酸化触媒４７の間に設けられ、酸化触媒４７の直前の排気温度を把握するために用いられる。第３の排気温センサ６６は、酸化触媒４７とＤＰＦ４８の間に設けられ、ＤＰＦ４８の直前の排気温度を把握するために用いられる。第４の排気温センサ６７は、ＤＰＦ４８とＳＣＲ触媒４９の間に設けられ、ＳＣＲ触媒４９の直前の排気温度を把握するために用いられる。

ＥＧＲ通路１３のＥＧＲクーラ５１よりも下流には、ＥＧＲクーラ５１の下流のＥＧＲガス温を検出するＥＧＲガス温センサ６８が設けられている。そのＥＧＲガス温センサ６８は、例えばＥＧＲガス量を調節するためやバイパスバルブ５２を開通させるか否かを決定するために用いられる。冷却水路３２には、冷却水温を検出する水温センサ６９が設けられている。ポンプ４２には、ポンプ４２内の燃料温度を検出する燃温センサ７０が設けられている。その燃温センサ７０は、例えばコモンレール４３に供給する燃料の圧力（ポンプ圧）やインジェクタ３１の燃料噴射量を調節するために用いられる。エンジンシステム１には、外気温、つまり車両（エンジン３）が置かれた環境温度を検出する外気温センサ７１が設けられている。その外気温センサ７１は、エンジン３の暖機の影響を受けない位置に設けられている。

外気温センサ７１を除く上記各温度センサ６１〜７０は、エンジン３の暖機の影響を受けて温度変化する位置、つまりエンジン３の暖機により温度上昇する位置に設けられた温度センサである。

なお、エンジンシステム１には、例えばエンジン３の回転数を検出する回転数センサや車両の運転者の要求トルクを車両側に知らせるためのアクセルペダルの操作量（踏み込み量）を検知するアクセルペダルセンサなど、温度センサ以外にも各種センサが設けられている。

エンジンシステム１は、温度センサ６１〜７１を含む各種センサの検出値に基づいてエンジン３の運転制御を行うＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されたＥＣＵ２を備えている。そのＥＣＵ２は、例えばインジェクタ３１で噴射させる燃料の噴射時期や噴射量を制御したり、排気ガスを浄化する後処理装置４７〜４９を制御（例えば、ＤＰＦ４８の再生処理など）したりする。また、ＥＣＵ２は、本発明の「温度センサの異常診断装置」に相当し、温度センサ６１〜７０の異常の有無を診断する処理（以下、異常診断処理という）も行う。この異常診断処理は、本発明の特徴であるので、後に詳細に説明する。

また、ＥＣＵ２は、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等のメモリ２１を備えている。そのメモリ２１には、ＥＣＵ２が実行する処理のプログラムや、各種マップ（噴射量を決定するためのマップ）などが記憶されている。また、ＥＣＵ２は、時間を計測するタイマー２２を備えている。そのタイマー２２は、後述する車両放置時間（ソーク時間）を計測するために用いられる。

また、ＥＣＵ２には、車両の電源のオン、オフを切り替えるキースイッチ８１が接続されており、そのキースイッチ８１のオンオフ状態を示す信号がＥＣＵ２に入力されるようになっている。キースイッチ８１がオン（電源オン）になるとＥＣＵ２への電源が供給（ＥＣＵ２のウェイクアップ）される一方で、キースイッチ８１がオフになるとＥＣＵ２への電源が遮断（ＥＣＵ２のスリープ）される。そして、キースイッチ８１のオン後にスタータモータ（図示外）によりエンジン３が始動する。なお、キースイッチ８１は、キーシリンダに挿入されたキーの回転によりオンオフが切り替わるスイッチであったり、ユーザの押下操作によりオンオフが切り替わるプッシュスイッチであったりする。

次に、温度センサ６１〜７０の異常診断方法について説明する。図２は、本発明の異常診断方法の基本的な考え方を示した図である。具体的には、図２は、エンジン３の状態に対する、異常診断の対象となる温度センサ（以下、診断対象センサという）の検出温度の変化を示したライン１０１と環境温度の変化を示したライン２０１とを示している。図２では、エンジン３の状態として、エンジン３の暖機後の状態（暖機状態）と、車両のキーオフ（エンジン３の停止、キースイッチ８１のオフ）してから次にキーオン（キースイッチ８１のオン）するまでの車両放置状態と、キーオンしてからエンジン３が始動するまでの始動前状態とを示している。

診断対象センサが正常の場合には、診断対象センサの検出温度はエンジン３の暖機により上昇する。この際、その検出温度は環境温度よりも高くなる（図２の暖機状態におけるライン１０１、２０１参照）。その後、エンジン３が停止（キーオフ）して車両放置状態になると、診断対象センサが正常の場合には、診断対象センサの検出温度はソーク時間（車両放置時間）の経過にしたがって徐々に低下していく。そして、ソーク時間が十分に長い場合、つまりエンジン３が暖機状態に比べて十分に冷却された状態の場合には、診断対象センサの検出温度は環境温度に収束する。そして、エンジン３の始動前状態では、診断対象センサの検出温度（ライン１０１ａ）は、暖機状態の検出温度から変化する。

これに対して、診断対象センサが異常の場合には、温度変化があったとしても診断対象センサの出力値は変化しないので、始動前状態における診断対象センサの検出温度（ライン１０１ｂ）は、暖機状態の検出温度から変化しない。よって、診断対象センサの検出温度を、エンジン３の暖機状態時と冷却状態時（十分なソーク時間を経た後）との間で比較することで、診断対象センサの異常の有無を判定することができる。

ところが、この異常診断方法では、図２のライン２０１が示すように、エンジン３の暖機状態時と車両放置状態時の間で環境温度がそれほど変化しないことを想定している。したがって、車両放置状態時の環境温度が、暖機状態時から大きく変化した場合には、診断対象センサの異常を誤診断する可能性がある。図３は、環境温度が大きく変化したことによる誤診断の可能性を説明する図である。具体的には、図３は、図２と同様に、エンジン３の状態に対する診断対象センサの検出温度の変化を示したライン１０２と環境温度の変化を示したライン２０２とを示している。なお、図３では、診断対象センサが正常の場合を示している。

図３では、車両は寒冷地を走行し、その後、暖房が効いている地下駐車場やガレージに車両を放置した場合など、車両放置時の環境温度が暖機状態時から大きく上昇することを想定している（ライン２０２参照）。また、車両が寒冷地を走行した場合には、診断対象センサの暖機状態時の検出温度は、車両が温暖地を走行した場合に比べて温度上昇が抑えられる。その結果、ライン１０２で示されるように、診断対象センサの検出温度は、ソーク時間を経たとしても暖機状態時からそれほど変化しない。そして、暖機状態時とソーク時間経過後の間で検出温度の差が小さいとして、診断対象センサは正常であるにもかかわらず異常と誤診断する可能性がある。

また、環境温度変化の他に、エンジンウォーマ８２（図１参照）の使用によっても誤診断の可能性がある。なお、エンジンウォーマ８２は、エンジン３の始動性を向上するためにエンジン３の始動前にエンジン３を予め暖める機器である。そのエンジンウォーマ８２は、例えば、車両に常時備え付けられるものではなく、エンジン３が始動しにくい寒い日に、エンジン３の始動前にユーザによって車両に持ち込まれて使用される。例えば、ユーザは、車両のボンネットを開けてエンジン３を露出させ、そのエンジン３の露出部にエンジンウォーマ８２を接触させる。これによって、始動前にエンジン３を予め暖めることができる。本実施形態では、ＥＣＵ２は、エンジンウォーマ８２と電気的に接続しておらず、そのためにエンジンウォーマ８２が使用されたか否かを直接には把握できていないものとする。なお、エンジンウォーマ８２が本発明の「内燃機関を暖める機器」に相当する。

ここで、図４は、エンジンウォーマ８２の使用による異常誤診断の可能性を説明する図である。具体的には、図４は、図２、図３と同様に、エンジン３の状態に対する診断対象センサの検出温度の変化を示したライン１０３と環境温度の変化を示したライン２０３とを示している。なお、図４では、診断対象センサが正常の場合を示している。

エンジン３の始動前にエンジンウォーマ８２が使用された場合には、エンジンウォーマ８２の使用部位及びその付近の温度が上昇する。その結果、図４に示すように、エンジンウォーマ８２の使用部位又はその付近に位置する診断対象センサの検出温度は、エンジンウォーマ８２の使用によりエンジン始動前にもかかわらず急激に上昇する。その結果、暖機状態時とソーク時間経過後の間で診断対象センサの検出温度の差が小さいとして、診断対象センサは正常であるにもかかわらず異常と誤診断する可能性がある。

そこで、ＥＣＵ２は、以下に説明する異常診断処理により、図３や図４の状況における誤診断を防止している。以下、ＥＣＵ２による異常診断処理の詳細を説明する。図５〜図７は異常診断処理のフローチャートを示している。詳細には、図５は、エンジン３が暖機状態にある時に異常診断のためのデータを取得する処理（暖機後データ取得処理）のフローチャートである。図６は、ソーク時間を経た後（キーオン時）に異常診断のためのデータを取得する処理（キーオン時データ取得処理）のフローチャートである。図７は、図５、図６の処理で取得したデータを用いて診断対象センサの異常診断を行う処理（異常診断処理）のフローチャートである。

また、図８は、温度センサの異常診断のタイムチャートを示しており、詳細には、上から、キーのオンオフ状態（キースイッチ８１のオンオフ状態）、エンジン３が暖機状態にあるか否か、図５の処理によるデータ取得（暖機後データ取得）のタイミング、図６の処理によるデータ取得（キーオン時データ取得）のタイミング、図７の処理による異常診断のタイミングを示している。なお、診断対象センサは、エンジン３の暖機により温度上昇する温度センサであればどれを診断対象センサとしても良く、具体的には、図１の温度センサ６１〜７０の中から診断対象センサが設定される。

先ず、図８を参照しながら図５の処理を説明する。図５の処理は、例えばキースイッチ８１のオンと同時に開始し、キースイッチ８１がオフになるまで所定周期で繰り返し実行される。なお、図８の「キー」及び「暖機状態」のタイミングチャートに示すように、キーオンしてエンジン３が始動すると、エンジン３は自身の運転により徐々に暖められていき、ある時点で暖機が完了する。

図５の処理を開始すると、ＥＣＵ２は、先ず、エンジン３の暖機が完了したか否かを判断する（Ｓ１１）。なお、エンジン３の暖機完了とはエンジン３が十分に暖められた状態を指し、具体的には例えば、キーオン時からエンジン３の冷却水温が２２℃以上上昇し、かつ、冷却水温が７０℃以上になった状態を指す。よって、Ｓ１１では、例えば、水温センサ６９（図１参照）の検出温度が、キーオン時から２２℃以上上昇し、かつ、７０℃以上になったか否かを判断する。なお、暖機完了の判断に水温センサ６９を用いる場合には、水温センサ６９以外の温度センサが診断対象センサとなる。

なお、エンジン３が十分に暖められたことを判断できるのであれば、どのような方法で暖機完了を判断しても良い。具体的には、例えば、エンジン３が始動してから暖機が完了するまで（例えば冷却水温がキーオン時から２２℃以上上昇し、かつ、７０℃以上になるまで）のインジェクタ３１で噴射される燃料噴射量の積算量（暖機完了積算量）を予め調べておく。そして、Ｓ１１では、現時点の積算量が暖機完了積算量に達したか否かを判断しても良い。この方法では、水温センサ６９を用いる必要がないので、水温センサ６９を診断対象センサにすることができる。

暖機が未だ完了していない場合には（Ｓ１１：Ｎｏ）、暖機後データが取得済みか否かを示す暖機後データ取得フラグＦ１を、暖機後データが未取得の状態を示すＯＦＦ（＝０）にする（Ｓ１４）。そのフラグＦ１はメモリ２１（図１参照）に記憶しておく。なお、暖機後データとは、後述のＳ１２で取得するデータのことを言う。その後、図５のフローチャートの処理を終了する。

一方、暖機が完了した場合には（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、診断対象センサの検出温度Ｔ１（暖機後データ）の取得を開始し、取得した暖機後データＴ１をメモリ２１に記憶する（Ｓ１２）。図８には、暖機後データＴ１の取得期間（本発明の「暖機状態期間」に相当）を符号「９１」で示している。この取得期間９１は、暖機完了してからキーオフ（キースイッチ８１のオフ）までの期間である。Ｓ１２の処理による暖機後データＴ１の取得は、図８の取得期間９１の間継続して行われる。そして、Ｓ１２では、その取得期間９１で取得された暖機後データＴ１のうち最大値を、図７の処理で用いる暖機後データとしてメモリ２１に記憶しておく。その後、暖機後データ取得フラグＦ１を、暖機後データが取得済みの状態を示すＯＮ（＝１）にし、その暖機後データ取得フラグＦ１をメモリ２１に記憶しておく（Ｓ１３）。その後、図５のフローチャートの処理を終了する。なお、Ｓ１１〜Ｓ１３の処理を実行するＥＣＵ２が本発明の「第１の温度取得手段」に相当する。また、Ｓ１１〜Ｓ１３の処理が本発明の「第１の温度取得ステップ」に相当する。また、暖機後データＴ１が本発明の「第１温度」に相当する。

次に、図８を参照しながら図６の処理を説明する。図６の処理は、例えばキースイッチ８１のオンと同時に開始し、キースイッチ８１がオフになるまで所定周期で繰り返し実行される。図６の処理を開始すると、ＥＣＵ２は、先ず、前回にキースイッチ８１がオフになってから今回キースイッチ８１がオンになるまでの時間であるキーオフ時間、つまりソーク時間（車両放置時間）が所定時間以上か否かを判断する（Ｓ２１）。この所定時間は、診断対象センサの検出温度が環境温度に収束するのに要する時間、別の言い方をするとエンジン３が十分に冷却するのに要する時間であり、具体的には例えば６時間程度に設定される。なお、ＥＣＵ２は、タイマー２２を用いてキーオフ時間を計測している。

キーオフ時間が所定時間未満の場合には（Ｓ２１：Ｎｏ）、キーオン時データが取得済みか否かを示すキーオン時データ取得フラグＦ２を、キーオン時データが未取得の状態を示すＯＦＦ（＝０）にしたうえでメモリ２１に記憶しておく（Ｓ２７）。なお、キーオン時データとは、後述のＳ２３〜Ｓ２５で取得するデータのことを言う。その後、図６のフローチャートの処理を終了する。このように、キーオフ時間が所定時間に達していない場合には、エンジン３が十分に冷却されておらず、診断対象センサの検出温度が環境温度に収束していない可能性が高いとして、キーオン時データの取得は行われないことになる。

キーオフ時間が所定時間以上の場合には（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、次にエンジン３が始動済みか否かを判断する（Ｓ２２）。具体的には、スタータモータによりエンジン３が始動し、その始動後にスタータモータが停止するが、例えばスタータモータが停止したか否かに基づいて、エンジン３が始動済みか否かを判断する。エンジン３が始動済みの場合には（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、キーオン時データ取得フラグＦ２をＯＦＦにする（Ｓ２７）。この場合には、エンジン３の始動によって診断対象センサの検出温度が上昇してしまうとして、キーオン時データの取得は行われないことになる。その後、図６のフローチャートの処理を終了する。

エンジン３が未始動の場合には（Ｓ２２：Ｎｏ）、キーオン時データの一つである診断対象センサの検出温度Ｔ２の取得を開始し、取得した検出温度Ｔ２をメモリ２１に記憶する（Ｓ２３）。図８には、キーオン時データＴ２の取得期間（本発明の「始動前期間」に相当）を符号「９２」で示している。この取得期間９２は、キーオン（キースイッチ８１のオン）からエンジン３の始動がされるまでの期間である。Ｓ２３の処理によるキーオン時データＴ２の取得は、図８の取得期間９２の間継続して行われる。そして、Ｓ２３では、その取得期間９２で取得されたキーオン時データＴ２のうち最小値を、図７の処理で用いるキーオン時データとしてメモリ２１に記憶しておく。なお、Ｓ２１〜Ｓ２３の処理を実行するＥＣＵ２が本発明の「第２の温度取得手段」に相当する。また、Ｓ２１〜Ｓ２３の処理が本発明の「第２の温度取得ステップ」に相当する。また、検出温度Ｔ２が本発明の「第２温度」に相当する。

また、取得期間９２においては、外気温センサ７１（図１参照）が検出した外気温を、車両放置時に車両（エンジン３）が置かれた環境温度Ｔ３として取得し、この環境温度Ｔ３をメモリ２１に記憶しておく（Ｓ２４）。環境温度Ｔ３は、キーオン時データの一つである。なお、Ｓ２４の処理を実行するＥＣＵ２が本発明の「第３の温度取得手段」に相当する。また、Ｓ２４の処理が本発明の「第３の温度取得ステップ」に相当する。

さらに、取得期間９２においては、エンジンウォーマ８２（図１参照）の使用によって温度上昇する位置における温度（以下、エンジン付近温度という）Ｔ４を取得する（Ｓ２５）。具体的には、エンジンシステム１に備えられた温度センサのうち、エンジンウォーマ８２の使用によって検出温度が上昇する温度センサ（以下、ウォーマ判定センサという）を予め調べておく。そして、そのウォーマ判定センサの検出温度をエンジン付近温度Ｔ４として取得する（Ｓ２５）。なお、Ｓ２５の処理を実行するＥＣＵ２が本発明の「第４の温度取得手段」に相当する。

ウォーマ判定センサは、具体的には、図１の温度センサ６１〜７０のうちエンジンウォーマ８２の使用部位又はその付近に配置された温度センサであり、例えばエンジン３に配置された水温センサ６９であったり、エンジン３付近に配置された第３の吸気温センサ６３であったりする。また、ウォーマ判定センサは、診断対象センサ以外の温度センサに設定される。例えば、水温センサ６９が診断対象センサである場合には、ウォーマ判定センサは、水温センサ６９以外の温度センサである。なお、エンジン３又はその付近に、エンジンウォーマ８２の使用有無を判定する専用の温度センサを、温度センサ６１〜７０とは別に設けても良い。Ｓ２５では、取得したエンジン付近温度Ｔ４をメモリ２１に記憶しておく。なお、エンジン付近温度Ｔ４はキーオン時データの一つである。

このように、取得期間９２においては、診断対象センサの検出温度Ｔ２、環境温度Ｔ３及びエンジン付近温度Ｔ４がキーオン時データとして取得され、メモリ２１に記憶される。その後、キーオン時データ取得フラグＦ２を、キーオン時データが取得済みの状態を示すＯＮ（＝１）にし、そのキーオン時データ取得フラグＦ２をメモリ２１に記憶しておく（Ｓ２６）。その後、図６のフローチャートの処理を終了する。

次に、図７の処理（異常診断処理）を説明する。図７の処理は、例えばキースイッチ８１のオンと同時に開始し、キースイッチ８１がオフになるまで所定周期で繰り返し実行される。図７の処理を開始すると、ＥＣＵ２は、先ず、暖機後データ取得フラグＦ１がＯＮになっているか否かを判断する（Ｓ３１）。ＯＦＦの場合には（Ｓ３１：Ｎｏ）、図７の処理を終了する。ＯＮの場合には（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、次に、キーオン時データ取得フラグＦ２がＯＮになっているか否かを判断する（Ｓ３２）。ＯＦＦの場合には（Ｓ３２：Ｎｏ）、図７の処理を終了する。なお、Ｓ３１の処理とＳ３２の処理はどちらを先に実行しても良い。

このように、暖機後データ取得フラグＦ１とキーオン時データ取得フラグＦ２の一つでもＯＦＦになっている場合、つまり、暖機後データとキーオン時データの一つでも未取得の場合には、診断対象センサの異常診断は実行されない。

次に、図５のＳ１２で取得した暖機状態時の検出温度Ｔ１（暖機後データ）と、図６のＳ２４で取得したソーク時間経過後の環境温度Ｔ３との温度差（Ｔ１−Ｔ３）の絶対値が所定温度αより大きいか否かを判断する（Ｓ３３）。この所定温度αは例えば１０℃程度に設定される。温度差（Ｔ１−Ｔ３）の絶対値が所定温度αより小さい場合には（Ｓ３３：Ｎｏ）、図７の処理を終了する。この場合には、後述のＳ３５の処理（異常診断）は実行されない。

これによって、図３の状況、つまり、車両放置時の環境温度が暖機状態時から大きく上昇することで、ソーク時間経過後の診断対象センサの検出温度が暖機状態時からそれほど変化しない状況で、診断対象センサの異常診断を実行してしまうことを防止できる。その結果、診断対象センサが正常であるにもかかわらず異常と誤診断することを防止できる。なお、Ｓ３３の処理を実行するＥＣＵ２（厳密には、Ｓ３３がＮｏの場合に図７の処理を終了するＥＣＵ２）が本発明の「第１の診断禁止手段」に相当する。

一方、温度差（Ｔ１−Ｔ３）の絶対値が所定温度αより大きい場合には（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、図３の状況ではないとして、Ｓ３４に進む。そして、図６のＳ２５で取得したエンジン付近温度Ｔ４が、Ｓ２４で取得した環境温度Ｔ３より所定温度β以上高い温度であるか否かを判断する（Ｓ３４）。言い換えると、エンジン付近温度Ｔ４と環境温度Ｔ３との温度差（Ｔ４−Ｔ３）が所定温度βより大きいか否かを判断する（Ｓ３４）。この所定温度βは例えば１０℃程度に設定される。なお、Ｓ２５及びＳ３４の処理を実行するＥＣＵ２が本発明の「使用判断手段」に相当する。

温度差（Ｔ４−Ｔ３）が所定温度βより大きい場合（Ｓ３４：Ｙｅｓ）、つまり、エンジン付近温度Ｔ４が環境温度Ｔ３を基準として上昇がみられる場合には、図７の処理を終了する。この場合には、図４の状況のように、エンジン始動前にもかかわらずエンジン付近温度Ｔ４が上昇した状況であり、エンジンウォーマ８２が使用された可能性があるとして、後述のＳ３５の処理は実行されない。よって、エンジンウォーマ８２の使用により、診断対象センサが正常であるにもかかわらず異常と誤診断することを防止できる。なお、Ｓ３４の処理を実行するＥＣＵ２（厳密には、Ｓ３４をＹｅｓと判断して図７の処理を終了するＥＣＵ２）が本発明の「第２の診断禁止手段」に相当する。

一方、温度差（Ｔ４−Ｔ３）が所定温度βより小さい場合（Ｓ３４：Ｎｏ）、つまり、エンジン付近温度Ｔ４が環境温度Ｔ３に近い場合には、エンジンウォーマ８２が使用された可能性が低いとして、Ｓ３５に進む。そして、図２で説明したように、図５のＳ１２で取得した暖機状態時の検出温度Ｔ１（暖機後データ）と、図６のＳ２３で取得した冷却状態時の検出温度Ｔ２（キーオン時データ）との比較に基づいて、診断対象センサの異常診断を行う（Ｓ３５）。具体的には、検出温度Ｔ１と検出温度Ｔ２との温度差が所定温度より小さい場合には診断対象センサは異常と診断し、その温度差が所定温度より大きい場合には診断対象センサは正常と診断する。

また、Ｓ３５の処理は、図８の「診断可能なタイミング」で示されるように、例えば、キーオン、キーオフの度に実行する。具体的には、図８に示すように、キーオフ時Ｘ１においては、今回（キーオフ時Ｘ１の直前）の暖機後データの取得期間９１ａ（暖機状態期間）で取得された検出温度と、その取得期間９１ａの一つ前のキーオン時データの取得期間９２ａ（始動前期間）で取得された検出温度との比較に基づいて、異常診断を行う。キーオフ時Ｘ１の次のキーオン時Ｘ２においては、今回のキーオン時データの取得期間９２ｂで取得された検出温度と、その取得期間９２ｂの一つ前の暖機後データの取得期間９１ａで取得された検出温度との比較に基づいて、異常診断を行う。同様に、キーオフ時Ｘ３においては、取得期間９１ｂで取得された検出温度と、取得期間９２ｂで取得された検出温度とを比較する。キーオン時Ｘ４においては、取得期間９２ｃで取得された検出温度と、取得期間９１ｂで取得された検出温度とを比較する。

このように、キーオン、キーオフの度に異常診断を行うことで、診断対象センサの異常を速やかに発見できる。Ｓ３５の後、図７のフローチャートの処理を終了する。なお、Ｓ３５の処理を実行するＥＣＵ２が本発明の「異常診断手段」に相当する。また、Ｓ３５の処理が本発明の「異常診断ステップ」に相当する。

以上説明したように、本実施形態によれば、暖機状態時の温度センサの検出温度と、ソーク時間を経た後の環境温度との差が小さい場合には、温度センサの異常診断を禁止しているので、環境温度変化による誤診断を防止できる。また、ソーク時間を経た後のエンジン付近温度が高い場合には、エンジンウォーマが使用された可能性が高いとして、温度センサの異常診断を禁止しているので、エンジンウォーマの使用による誤診断を防止できる。また、エンジン付近温度に基づいてエンジンウォーマの使用の有無を判定するので、ＥＣＵとエンジンウォーマとが電気的に接続されていなくても、ＥＣＵはエンジンウォーマの使用の有無を判定できる。

また、図６の処理において、所定時間以上のキーオフ時間（エンジン停止時間）を経た状態（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、かつ、エンジン始動前（Ｓ２２：Ｎｏ）を判断するので、エンジンが十分に冷却された状態を正確に判断できる。また、図５のＳ１２では暖機状態期間における検出温度の最大値を取得し、図６のＳ２３では始動前期間における検出温度の最小値を取得するので、図７のＳ３５で算出する温度差（最大値−最小値）を大きくすることができる。よって、温度センサの異常、正常を正確に判別できる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載を逸脱しない限度で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態では、暖機完了からキーオフまでの期間で暖機状態での温度センサの検出温度を取得していたが、キーオフしてしばらくの間はエンジンが暖かい状態、つまり暖機状態を維持している場合があるので、その間で検出温度を取得しても良い。また、上記実施形態では、キーオン後、エンジン始動前の期間でエンジン冷却状態での温度センサの検出温度を取得していたが、暖機状態（例えばキーオン時からエンジン３の冷却水温が２２℃以上上昇し、かつ、冷却水温が７０℃以上の状態）から外れる状態時のいつでも、冷却状態での検出温度を取得しても良い。具体的には、例えば、エンジン始動直後のまだ暖機完了していない時に、エンジン冷却状態での温度センサの検出温度を取得しても良い。また、上記実施形態では、ディーゼルエンジンのシステムに本発明を適用した例を説明したが、ガソリンエンジンのシステムに本発明を適用しても良い。

１ エンジンシステム
２ ＥＣＵ（温度センサの異常診断装置）
３ ディーゼルエンジン（内燃機関）
６１〜７０ 温度センサ
７１ 外気温センサ

Claims (8)

1. 内燃機関（３）の暖機により温度上昇する位置に配置された温度センサ（６１〜７０）の、前記内燃機関の暖機状態での検出温度である第１温度を取得する第１の温度取得手段（Ｓ１１〜Ｓ１３）と、
   前記内燃機関の冷却状態での前記温度センサの検出温度である第２温度を取得する第２の温度取得手段（Ｓ２１〜Ｓ２３）と、
   前記第１温度と前記第２温度との差が所定温度より小さい場合に前記温度センサは異常であると診断し、前記差が前記所定温度より大きい場合に前記温度センサは正常であると診断する異常診断手段（Ｓ３５）と、
   前記第２温度の取得時における前記内燃機関が置かれた環境温度を取得する第３の温度取得手段（Ｓ２４）と、
   前記第１温度と前記環境温度との差が所定温度より小さい場合に前記異常診断手段による異常診断を禁止する第１の診断禁止手段（Ｓ３３）と、
   を備えることを特徴とする温度センサの異常診断装置（２）。
2. 前記内燃機関を暖める機器（８２）の使用の有無を判断する使用判断手段（Ｓ２５、Ｓ３４）と、
   前記使用判断手段が前記第２温度の取得時に前記機器の使用有と判断した場合に前記異常診断手段による異常診断を禁止する第２の診断禁止手段（Ｓ３４）とを備えることを特徴とする請求項１に記載の温度センサの異常診断装置。
3. 前記使用判断手段は、前記機器の使用により温度上昇する位置における温度を取得する第４の温度取得手段（Ｓ２５）を備え、その第４の温度取得手段が取得した温度に基づいて前記機器の使用の有無を判断することを特徴とする請求項２に記載の温度センサの異常診断装置。
4. 前記第２の温度取得手段は、前記内燃機関の所定時間以上の停止を経た状態、かつ、前記内燃機関の始動前における前記温度センサの検出温度を前記第２温度として取得することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の温度センサの異常診断装置。
5. 前記第１の温度取得手段は、前記内燃機関が暖機状態にある期間（９１）における前記温度センサの検出温度のうち最大値を前記第１温度として取得することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の温度センサの異常診断装置。
6. 前記第２の温度取得手段は、前記内燃機関の始動前の所定期間（９２）における前記温度センサの検出温度のうち最小値を前記第２温度として取得することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の温度センサの異常診断装置。
7. 前記第１の温度取得手段は、前記内燃機関の暖機が完了してから前記内燃機関が搭載された車両の電源オフになるまでの暖機状態期間（９１）で前記第１温度を取得し、
   前記第２の温度取得手段は、前記内燃機関の始動に先立って行われる前記車両の電源オンから前記内燃機関が始動するまでの始動前期間（９２）で前記第２温度を取得し、
   前記異常診断手段は、前記車両の電源オフ時に今回の前記暖機状態期間で取得された前記第１温度と、該暖機状態期間の一つ前の前記始動前期間で取得された前記第２温度とを比較し、又は前記車両の電源オン時に今回の前記始動前期間で取得された前記第２温度と、該始動前期間の一つ前の前記暖機状態期間で取得された前記第１温度とを比較することで、前記温度センサの異常診断を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の温度センサの異常診断装置。
8. 内燃機関（３）の暖機により温度上昇する位置に配置された温度センサ（６１〜７０）の、前記内燃機関の暖機状態での検出温度である第１温度を取得する第１の温度取得ステップ（Ｓ１１〜Ｓ１３）と、
   前記内燃機関の冷却状態での前記温度センサの検出温度である第２温度を取得する第２の温度取得ステップ（Ｓ２１〜Ｓ２３）と、
   前記第１温度と前記第２温度との差が所定温度より小さい場合に前記温度センサは異常であると診断し、前記差が前記所定温度より大きい場合に前記温度センサは正常であると診断する異常診断ステップ（Ｓ３５）と、
   前記第２温度の取得時における前記内燃機関が置かれた環境温度を取得する第３の温度取得ステップ（Ｓ２４）とを含み、
   前記異常診断ステップでは、前記第１温度と前記環境温度との差が所定温度より小さい場合には前記異常診断を禁止することを特徴とする温度センサの異常診断方法。

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