JPH07301145A - 内燃機関の筒内圧センサの故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】診断精度が高く、また診断機会も十分に確保す
ることができる筒内圧センサの故障診断装置を提供する
こと。 【構成】故障診断を行なう領域を機関水温Ｔｗに基づく
２つの温度領域に分け（S2,S11）、夫々の温度領域で、
比較的ラフに設定された運転領域を検出したときに（S
3,S12）、筒内圧センサ７の検出値（P1,P2 ）を夫々記
憶し（S4,S13）、当該筒内圧センサ７の検出値（P1,P2
）の比によって、断線，ショート故障（S6,S10）、劣
化故障（S7,S9 ）の有無を診断する。このように、筒内
圧センサ７の検出値の温度ドリフト特性を利用して故障
診断を行なうので、従来のように厳密に運転状態を一定
に維持しなくても高精度に故障診断が行なえ、また運転
状態をラフに検出し、急激な変化を伴わない機関水温Ｔ
ｗをパラメータとしているので診断機会をも増加させる
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関に用いられる
筒内圧センサの故障診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、内燃機関の筒内圧力を検出す
る筒内圧センサを設け、該筒内圧センサの検出結果に基
づいて機関の燃焼状態を検出し、燃焼状態を制御するこ
とが行なわれている（特開昭６２−２６３４５号公報等
参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記筒内圧
センサが、初期の圧力検出機能を実現できなくなると、
燃焼状態の検出に誤りを生じ、該検出結果に基づく燃焼
状態の制御が正確でなくなり、以って運転性・燃費・排
気特性等に悪影響を及ぼすこととなる。そこで、筒内圧
センサが故障（劣化を含む）しているか否かを診断でき
る装置の提供が望まれるが、ピエゾ圧電式圧力センサに
あっては、圧電セラミクックス等の抵抗の大きな絶縁体
を用いているため、基準抵抗を用いた断線チェックを行
なうことができない。

【０００４】また、運転状態を一定に制御した状態、即
ち実際に機関の気筒内で発生する圧力が一定となるよう
に制御された状態において、筒内圧センサの検出結果に
基づいて故障を診断するものでは、診断機会を十分に確
保することができない、また、運転状態を一定に維持す
ることが困難で、運転状態の変動により発生する筒内圧
力が変化してしまうために故障していなくても故障して
いると誤診断される可能性が高く、精度の良い故障診断
を行なうことができないという問題がある（図７参
照）。

【０００５】本発明は、かかる従来の問題に鑑みなされ
たものであり、診断精度が高く、また診断機会も十分に
確保することができる筒内圧センサの故障診断装置を提
供することを目的とする。また、上記故障診断に際し、
より高精度化を実現すること、また簡略化、低コスト化
を図ることも目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１に記
載の発明にかかる内燃機関の筒内圧センサの故障診断装
置は、図１に示すように、筒内圧センサＡの温度を検出
する温度検出手段Ｂと、前記温度検出手段Ｂの検出値
と、筒内圧センサの検出値と、に基づいて筒内圧センサ
の故障を診断する故障診断手段Ｃと、を備えて構成し
た。

【０００７】請求項２に記載の発明では、図２に示すよ
うに、前記故障診断手段Ｃが、前記温度検出手段Ｂによ
り所定の低温側温度が検出されたときに、筒内圧センサ
Ａの検出値を記憶する低温側検出値記憶手段Ｄと、前記
温度検出手段Ｂにより所定の高温側温度が検出されたと
きに、筒内圧センサＡの検出値を記憶する高温側検出値
記憶手段Ｅと、を備え、前記低温側検出値記憶手段Ｄの
記憶する低温側検出値と、前記高温側検出値記憶手段Ｅ
の記憶する高温側検出値と、に基づいて筒内圧センサの
故障を診断するように構成した。

【０００８】請求項３に記載の発明では、前記所定の低
温側温度と、前記所定の高温側温度と、がそれぞれ機関
運転停止後の温度であるように構成した。請求項４に記
載の発明では、前記故障診断手段Ｃが、前記低温側検出
値と、前記高温側検出値と、の比を求めることで故障を
診断するように構成した。請求項５に記載の発明では、
図３に示すように、所定の運転状態を検出する運転状態
検出手段Ｆを備え、前記故障診断手段Ｃが、前記温度検
出手段Ｂにより所定の低温側温度が検出され、かつ前記
運転状態検出手段Ｆにより所定の運転状態が検出された
ときに、筒内圧センサＡの検出値を記憶する機関運転時
低温側検出値記憶手段Ｇと、前記温度検出手段Ｂにより
所定の高温側温度が検出され、かつ前記運転状態検出手
段Ｆにより所定の運転状態が検出されたときに、筒内圧
センサＡの検出値を記憶する機関運転時高温側検出値記
憶手段Ｈと、を備え、前記機関運転時低温側検出値記憶
手段Ｇの記憶する低温側検出値と、前記機関運転時高温
側検出値記憶手段Ｈの記憶する高温側検出値と、に基づ
いて筒内圧センサの故障を診断するように構成した。

【０００９】請求項６に記載の発明では、前記故障診断
手段Ｃが、前記機関運転時低温側検出値と、前記機関運
転時高温側検出値と、の比を求めることで故障を診断す
るように構成した。請求項７に記載の発明では、前記所
定の低温側温度が機関暖機途中の温度であり、前記所定
の高温側温度が機関暖機完了後の温度であるように構成
した。

【００１０】請求項８に記載の発明では、前記温度検出
手段Ｂが、機関温度を検出する手段として構成した。請
求項９に記載の発明では、前記機関温度が機関の冷却水
温度であるように構成した。

【００１１】

【作用】上記の構成を備える請求項１に記載の発明にか
かる内燃機関の筒内圧センサの故障診断装置では、筒内
圧センサの検出値が、当該筒内圧センサの温度状態によ
って他の影響を無視できる程度に大きくドリフトする特
性に着目し、この特性を利用して筒内圧センサの故障・
劣化を診断する。

【００１２】つまり、筒内圧センサが温度の影響を受
け、同一筒内圧力を検出してもその検出値が、運転状態
（筒内圧力自体）が多少変動しても無視できる程度に大
きくドリフトし、かつ筒内圧センサの劣化の度合いに応
じてドリフト幅が異なることを利用して故障診断を行な
う。これにより、従来のように厳密に運転状態（筒内圧
力）を一定に維持した状態で故障診断を行なわなくても
よいので、機関運転中・停止中に拘わらず、高精度かつ
診断機会を増やしつつ筒内圧センサの断線，ショート，
劣化等の故障を診断することができる。

【００１３】なお、請求項１に記載の発明では、例え
ば、前記温度検出手段による検出値（即ち、筒内圧セン
サの温度）に応じてドリフトした後の筒内圧センサの検
出値を予測し、当該予測値と、実際の筒内圧センサの検
出値と、を比較することにより、筒内圧センサの断線，
ショート，劣化等の故障を診断する。請求項２に記載の
発明では、前記低温側検出値記憶手段を介して、前記温
度検出手段により所定の低温側温度が検出されたとき
に、筒内圧センサの検出値を記憶する一方、前記高温側
検出値記憶手段を介して、前記温度検出手段により所定
の高温側温度が検出されたときに、筒内圧センサの検出
値を記憶する。そして、前記記憶した低温側検出値と、
前記記憶した高温側検出値と、に基づいて筒内圧センサ
の故障を診断する。これにより、請求項１に対して、予
測値と実際の検出値との比較による故障診断ではなく、
実際の検出値同士の比較によって故障診断を行なえるの
で、筒内圧センサの個体差等による検出誤差を排除する
ことができ、より高精度に筒内圧センサの断線，ショー
ト，劣化等の故障診断を行なうことができる。

【００１４】請求項３に記載の発明では、前記所定の低
温側温度と、前記所定の高温側温度と、をそれぞれ機関
運転停止後の温度としたので、機関停止後比較的短時間
における高温状態と、機関停止後所定時間経過後の低温
状態と、を確実かつ容易に作り出すことができ、また当
該状態を高精度かつ容易に検出することができ、さらに
機関運転中のように燃焼による筒内圧力の変動がないの
で、筒内圧センサの温度ドリフト量に基づく故障・劣化
診断を極めて高精度に行なうことができる。

【００１５】請求項４に記載の発明では、前記故障診断
手段を、前記低温側検出値と、前記高温側検出値と、の
比を求めることで故障を診断する構成としたので、温度
差等を求めて故障を診断するものに比べ、筒内圧センサ
の個体差等による検出値の誤差を排除でき、以って高精
度に断線，ショート，劣化等の故障診断を行なうことが
できる。

【００１６】請求項５に記載の発明では、前記機関運転
時低温側検出値記憶手段を介して、前記温度検出手段に
より所定の低温側温度が検出され、前記運転状態検出手
段により所定の運転状態が検出されたときに、筒内圧セ
ンサの検出値を記憶する。一方、前記機関運転時高温側
検出値記憶手段を介して、前記温度検出手段により所定
の高温側温度が検出され、前記運転状態検出手段により
所定の運転状態が検出されたときに、筒内圧センサの検
出値を記憶する。そして、前記記憶した機関運転時低温
側検出値と、前記記憶した機関運転時高温側検出値と、
に基づいて筒内圧センサの故障を診断する。このよう
に、ある程度運転状態を合わせて筒内圧力の変動幅を所
定の範囲に抑えるようにしたので、機関運転中にあっ
て、より高精度に筒内圧センサの断線，ショート，劣化
等の故障を診断することができる。

【００１７】請求項６に記載の発明では、請求項５に記
載の発明に対して、前記故障診断手段を、前記機関運転
時低温側検出値と、前記機関運転時高温側検出値と、の
比を求めることで故障を診断する構成としたので、温度
差等を求めて故障を診断するものに比べ、筒内圧センサ
の個体差等による検出値の誤差を排除でき、以ってより
高精度に断線，ショート，劣化等の故障診断を行なうこ
とができる。

【００１８】請求項７に記載の発明では、前記所定の低
温側温度が機関暖機途中の温度であり、前記所定の高温
側温度が機関暖機完了後の温度であるように構成したの
で、機関始動から暖機完了までの間で、大抵の場合確実
に前記２つの温度が検出可能となることから診断機会を
増加させることができると共に、低温側と高温側の温度
差を確保してドリフト量を大きく取ることができるので
診断精度を向上させることができる。

【００１９】ところで、筒内圧センサの温度変化速度
は、機関冷却水によって主に筒内圧センサは冷却される
ことから、機関温度（請求項８に対応）や機関冷却水の
温度（請求項９に対応）変化速度に対応するので、機関
回転速度や機関負荷等で定まる運転状態の変化速度に比
べ極めて緩慢であることから、従来の厳密に運転状態
（筒内圧力）を一定に維持した状態で故障診断を行なう
ものに比べ、この点からも診断機会を増やすことにな
り、また高精度な故障診断を行なえることにもなる。

【００２０】特に、機関冷却水の温度で、筒内圧センサ
の温度を代表させれば、既存の水温センサを利用でき、
以って簡略化，低コスト化を図ることができる。

【００２１】

【実施例】以下に本発明にかかる実施例を図面に基づい
て説明する。図４において、機関１（直列４気筒で示す
が、これに限るものではない）には、図示しないエアク
リーナ、吸入空気流量Ｑａを検出するエアフローメータ
２、スロットル弁３、吸気ダクト４、吸気マニホールド
５等を介して空気が吸入される。吸気マニホールド５の
各ブランチ部には、それぞれ燃料噴射弁６が備えられて
いる。

【００２２】この燃料噴射弁６は、ソレノイドに通電さ
れて開弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁
であって、後述するコントロールユニット50からの駆動
パルス信号により通電されて開弁し、燃料ポンプから圧
送されプレッシャレギュレータにより所定圧力に制御さ
れた燃料を所定量噴射供給できるようになっている。ま
た、機関１の各燃焼室には図示しない点火栓が設けられ
ており、この点火栓をコントロールユニット50からの点
火信号に基づいて作動させて、吸気弁を介して気筒の燃
焼室に導入される混合気に火花点火して燃焼を行なわせ
るようになっている。

【００２３】なお、各気筒の燃焼室に臨ませてそれぞれ
筒内圧センサ７が設けられ、検出される筒内圧信号がコ
ントロールユニット50へ入力される。ところで、この筒
内圧センサ７は、実開昭６３−１７４３２号公報に開示
されるような点火栓の座金として装着されるタイプの
他、特開平４−８１５５７号公報に開示されるようなセ
ンサ部を直接燃焼室に臨ませて筒内圧を絶対圧として検
出するタイプのものであってよい。

【００２４】また、図４で図示しないカムシャフト或い
はクランクシャフトには、クランク角度所定角度毎のパ
ルス信号を出力するクランク角センサ８が設けられ、こ
のセンサの出力信号は、コントロールユニット50に入力
される。そして、機関の冷却水温Ｔｗを検出する水温セ
ンサ９が、機関の冷却ジャケットに臨んで設けられ、当
該水温センサ９の信号もコントロールユニット50へ入力
されるようになっている。当該水温センサ９が、本発明
にかかる温度検出手段を構成する。

【００２５】前記コントロールユニット50は、ＣＰＵ，
ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイ
ス等を含んで構成され、各種センサからの入力信号を受
け、前記燃料噴射弁６の燃料噴射制御や、点火栓の点火
時期制御を行なう他、前記筒内圧センサ７の信号を受け
各気筒毎の燃焼状態（失火判定や燃焼バラツキ、或いは
ノッキング判定等）を行い、その結果に基づき前記燃料
噴射制御、点火時期制御等により燃焼状態の制御を行な
うようになっている。

【００２６】なお、コントロールユニット50では、燃料
噴射弁６の燃料噴射量は、概略以下のようにして決定さ
れる。すなわち、コントロールユニット50は、前記エア
フローメータ２により検出される吸入空気流量Ｑａと、
クランク角センサ８のパルス信号を一定時間カウントし
て求めた機関回転速度Ｎｅと、から基本燃料噴射パルス
幅Ｔｐ（Ｔｐ＝ｋ×Ｑ／Ｎ，ｋは定数）を演算し、該基
本燃料噴射パルス幅Ｔｐを各種補正係数（例えば、空燃
比フィードバック補正係数、水温補正係数、学習補正係
数、負荷補正係数、燃焼状態補正係数等）により補正し
て得られる最終的な燃料噴射パルス幅Ｔｅを駆動パルス
信号として燃料噴射弁６に送ることで、所望の燃料噴射
量を噴射供給するようになっている。なお、上記の基本
燃料噴射パルス幅Ｔｐは、機関負荷の代表値として他の
各種制御に使用される。

【００２７】ところで、本実施例にかかるコントロール
ユニット50は、前記筒内圧センサ７の故障診断を、各筒
内圧センサ毎に、図５に示すフローチャートに示すよう
にして行なう。運転状態検出手段、低温側検出値記憶手
段、高温側検出値記憶手段、故障診断手段としての機能
は、図５に示すフローチャートに示すようにコントロー
ルユニット50がソフトウエア的に備えている。

【００２８】なお、本実施例での故障診断は、従来と同
様に、運転中において筒内圧センサ７の検出結果に基づ
いて故障を診断するものであるが、運転状態（機関回転
速度Ｎｅや機関負荷Ｔｐ）の変動による筒内圧センサ７
の検出結果（即ち、実際の筒内圧力）の変動幅に対し
て、筒内圧センサ７自体の温度変化による筒内圧センサ
７の検出結果の変動幅の方が極めて大きく、かつ筒内圧
センサ７の劣化の度合いに応じてドリフト幅が異なるこ
とに着目している（図６参照）。即ち、筒内圧力センサ
８（機関１）を冷却することになる機関冷却水の温度変
化によって、筒内圧力センサ８自体に温度変化が生じ、
これによって実際の筒内圧力は変化しなくても筒内圧力
センサ８の検出値が大きくドリフトし、かつ筒内圧セン
サの劣化の度合いに応じてドリフト幅が異なるという特
性を利用しているのである。即ち、劣化が進む程、温度
変化に感応し難くなって温度ドリフト量が小さくなると
いう特性、また断線、ショート時は温度の変化に全く影
響されないという特性を利用して、筒内圧センサの故障
・劣化診断を行なうことができるのである。

【００２９】この点に鑑み、本実施例では、筒内圧セン
サ７の温度状態を低温側と高温側との２領域に分け、こ
の２領域間における温度ドリフト分に基づいて故障を診
断するようにしている。なお、筒内圧センサ７の温度変
化速度は、冷却水の温度変化と略同等であるから、機関
回転速度Ｎｅや機関負荷Ｔｐ等に代表される運転状態の
変化速度に比べ、極めて緩慢であることから、診断機会
も増えることになり、また高精度な故障診断を行なえる
ことになるのである。

【００３０】以下に、上記考え方に基づく具体的な制御
について、図５のフローチャートに従って説明する。ス
テップ１（図では、Ｓ１と記してある。以下同様。）で
は、機関回転速度Ｎｅ、機関負荷Ｔｐ、機関水温Ｔｗを
読み込む。ステップ２では、機関水温Ｔｗが、「第１低
所定値ＴｗＣＰＤ１」≦Ｔｗ＜「第１高所定値ＴｗＣＰ
Ｄ２」の範囲内にあるか否かを判断する。ＹＥＳであれ
ばステップ３へ進み、ＮＯであればステップ11へ進む。
当該ステップ２により、機関水温Ｔｗが、低温側の温度
領域にあることが検出されることになる。

【００３１】ステップ３では、機関負荷Ｔｐが「低所定
値ＴＣＰＣＬ」≦Ｔｐ＜「高所定値ＴＣＰＣＨ」の範囲
内にあり、かつ、機関回転速度Ｎｅが「低所定値ＮＣＰ
ＤＬ」≦Ｎｅ＜「高所定値ＮＣＰＤＨ」の範囲内にある
か否かを判断する。ＹＥＳであればステップ４へ進み、
ＮＯあれば所定の運転状態の範囲内になく精度のよい診
断が行なえないとしてフローを終了する。かかるステッ
プ３では、従来のものが所定の筒内圧力が得られるであ
ろう運転状態を高精度に検出する必要があるのに対し、
運転状態にある程度の幅を持たせて比較的ラフに検出す
れば十分である。

【００３２】ステップ４では、筒内圧センサ７の信号か
ら筒内圧力Ｐを求め、当該筒内圧力ＰをＰ１にセット
し、さらに低温側筒内圧力検出フラグ（Ｆｌａｇ１）を
１にセットする。一方、ステップ２でＮＯと判断されス
テップ11へ進むが、ステップ11では、機関水温Ｔｗが
「第２低所定値ＴｗＣＰＤ３」≦Ｔｗ＜「第２高所定値
ＴｗＣＰＤ４」の範囲内にあるか否かを判断する。ＹＥ
Ｓであればステップ12へ進み、ＮＯであれば所定の運転
状態の範囲内でなく精度のよい診断が行なえないとして
フローを終了する。なお、「第１高所定値ＴｗＣＰＤ
２」＜「第２低所定値ＴｗＣＰＤ３」である。かかるス
テップ11で、機関水温Ｔｗが、高温側の温度領域にある
ことが検出されることになる。この高温側の温度領域
は、暖気後の温度（略８０℃〜９０℃）に設定しておく
ことが、診断機会の増加と（暖機後の水温は安定してい
る）、低温側領域との温度差をつけて（温度ドリフト量
を大きくして）診断精度を向上させる面から好ましい。

【００３３】ステップ12では、機関負荷Ｔｐが「低所定
値ＴＣＰＣＬ」≦Ｔｐ≦「高所定値ＴＣＰＣＨ」の範囲
内にあり、かつ、機関回転速度Ｎｅが「低所定値ＮＣＰ
ＤＬ」≦Ｎｅ≦「高所定値ＮＣＰＤＨ」の範囲内にある
か否かを判断する。ＹＥＳであればステップ13へ進み、
ＮＯあれば所定の運転状態の範囲内になく精度のよい診
断が行なえないとしてフローを終了する。かかるステッ
プ12では、ステップ３と同様の運転状態が検出される。
したがって、前記ステップ３と該ステップ12とで、ラフ
ではあるが筒内圧力条件を合わせていることになる。

【００３４】ステップ13では、筒内圧センサ７の信号か
ら筒内圧力Ｐを求め、当該筒内圧力ＰをＰ２にセット
し、さらに高温側筒内圧力検出フラグ（Ｆｌａｇ２）を
１にセットした後、ステップ５へ進む。ステップ５で
は、Ｆｌａｇ１＝１、Ｆｌａｇ２＝１であるか否かを判
断する。ＹＥＳであれば、ステップ６へ進む。一方、Ｎ
Ｏであれば、本フローを終了する。

【００３５】ステップ６では、ステップ４で求めた筒内
圧力Ｐ１と、ステップ９で求めた筒内圧Ｐ２との比（Ｐ
２／Ｐ１）を求め（劣化していれば、Ｐ２／Ｐ１は１に
近づく）、該（Ｐ２／Ｐ１）が、「下限値ＰＤ１」≦
（Ｐ２／Ｐ１）≦「上限値ＰＤ２」の範囲内にあるか否
かを判断する。ＹＥＳであればステップ７へ進む。一
方、ＮＯであれば、ステップ10で筒内圧センサ７は、断
線，ショート等の故障があると診断できるので（図６参
照）、断線故障フラグ（Flag.F）を１として、コントロ
ールユニット50により別ルーチンで行なわれる燃焼状態
の判定制御等を禁止し、燃焼状態の誤判定を防止して運
転性等が悪化するのを防止する。なお、運転者等に警告
灯等を点灯させることにより当該故障を認知させ、修理
等を促すようにしても構わない。

【００３６】ステップ７では、前記（Ｐ２／Ｐ１）が、
「下限値ＰＤ１’」≦（Ｐ２／Ｐ１）≦「上限値ＰＤ
２’」の範囲内にあるか否かを判断する。ＹＥＳであれ
ばステップ８へ進み、ＮＯであれば９へ進む。なお、
「下限値ＰＤ１’」＞「下限値ＰＤ１」であり、「上限
値ＰＤ２’」＜「上限値ＰＤ２」である。ステップ８で
は、筒内圧センサ７は正常であるとして、断線故障フラ
グ（Flag.F）、機能劣化フラグ（Flag.D）を、それぞれ
０にセットして本フローを終了する。

【００３７】一方、ステップ９では、筒内圧センサ７は
機能劣化しているとして、機能劣化フラグ（Flag.D）を
１として、コントロールユニット50により別ルーチンで
行なわれる燃焼状態の判定制御等を禁止し、燃焼状態の
誤判定を防止して運転性等が悪化するのを防止する。な
お、運転者等に機能劣化を示す警告灯等を点灯させるこ
とにより認知させ、修理等を促すようにしても構わな
い。

【００３８】このように、本実施例によれば、故障診断
を行なう領域を機関水温Ｔｗに基づく２つの温度領域に
分け、それぞれの温度領域で、比較的ラフに設定された
運転領域が検出されたときに、筒内圧センサ７の検出値
をそれぞれ記憶し、この２つの温度領域毎の筒内圧セン
サ７の検出値Ｐ１，Ｐ２の比によって、つまり筒内圧セ
ンサ７の検出値の温度ドリフト特性を利用して筒内圧セ
ンサ７の故障診断を行なうようにしたので、従来のよう
に、厳密に運転状態を一定に維持した状態で故障診断を
行なわなくても、高精度に筒内圧センサ７の故障を診断
することができ、また運転状態はラフに検出し、急激な
変化を伴わない機関温度（機関水温Ｔｗ）をパラメータ
として故障診断を行なうため、従来のものに比べ診断機
会をも増大させることができる。

【００３９】なお、低温側領域の「第１低所定値ＴｗＣ
ＰＤ１」と「第１高所定値ＴｗＣＰＤ２」は、それぞれ
暖機後の温度以下、即ち略６０℃以下に設定するのが、
高温側温度領域との温度差を設けるためにも好ましい。
「第１低所定値ＴｗＣＰＤ１」と「第１高所定値ＴｗＣ
ＰＤ２」との温度差、及び「第２低所定値ＴｗＣＰＤ
３」と「第２高所定値ＴｗＣＰＤ４」との温度差は、機
関水温Ｔｗの温度上昇速度が比較的ゆっくりであるた
め、あまり大きく取る必要はなく、５℃〜１０℃前後と
することができる。

【００４０】また、低温側領域の「第１低所定値ＴｗＣ
ＰＤ１」は、２０℃〜４０℃位に設定しておくことが好
ましい。これは、通常であれば機関始動後に大凡通過す
る領域であり（例えば、０℃や氷点下に設定したので
は、極低温時以外は診断が行なわれなくなる）、これに
よって診断機会が増加でき、さらに高温側温度領域との
温度差をつけて（温度ドリフト量を大きくして）診断精
度を向上させる面で好ましいからである。

【００４１】なお、筒内圧センサ７に機関冷却水から独
立した系により冷却水を導き冷却するような場合には、
当該冷却水温度を２領域にコントロールするように構成
して構わない。また、本実施例では、機関冷却水温度を
検出して筒内圧センサ７の温度とする構成としたが、勿
論これに限らず、直接筒内圧センサ７の温度を検出する
ようにしても構わない。

【００４２】また、筒内圧センサ７の温度が、取付け位
置や気筒間で異なる場合には、「第１低所定値ＴｗＣＰ
Ｄ１」，「第１高所定値ＴｗＣＰＤ２」，「第２低所定
値ＴｗＣＰＤ３」，「第２高所定値ＴｗＣＰＤ４」は、
筒内圧センサ毎に異なる値に設するようにしても構わな
い。なお、本実施例では、機関運転中における診断につ
いて説明したが、本発明は基本的に筒内圧センサの検出
値の温度ドリフト量に基づいて故障を診断するものであ
るから、機関停止中であっても故障診断を行なうことが
でき、この点からも診断機会が増えることになる。

【００４３】したがって、例えば、機関始動前の温度状
態に応じて筒内圧センサ７の検出値を予測し、当該予測
値と、実際の筒内圧センサの検出値と、を比較すること
で、筒内圧センサの断線，ショート，劣化等の故障を診
断することもできる。また、より高精度に診断を行なう
ために、機関運転停止後において冷却水温度が徐々に低
下して行くことを利用して、低温状態と高温状態とを容
易に作り出し、この低温状態と高温状態との２つの実際
の検出値同士の比較によって故障診断を行なうようにし
てもよい。

【００４４】なお、機関回転速度や機関負荷等で定まる
運転状態の変化に応じた筒内圧力の変動量に対し、当該
変動を無視できる程度に大きくドリフトする筒内圧セン
サの温度ドリフト特性を利用するものであるから、運転
中であっても、本実施例のように機関運転状態を所定の
運転状態に制御する構成としなくてもよい。かかる簡略
化した構成であっても、十分な精度をもって故障診断を
行なうことができ、もって診断機会も増えることにな
る。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明にかかる筒内圧センサの故障診断装置によれば、筒
内圧センサの検出値が、当該筒内圧センサの温度状態に
よって他の影響を無視できる程度に大きくドリフトする
特性に着目し、この特性を利用して筒内圧センサの故障
・劣化を診断するので、従来のように厳密に運転状態
（筒内圧力）を一定に維持した状態で故障診断を行なわ
なくてもよいので、機関運転中・停止中に拘わらず、高
精度かつ診断機会を増やしつつ筒内圧センサの断線，シ
ョート，劣化等の故障を診断することができる。

【００４６】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明に対して、予測値と実際の検出値との比較
による故障診断ではなく、実際の検出値同士の比較によ
って故障診断を行なえるので、筒内圧センサの個体差等
による検出誤差を排除することができ、より高精度に筒
内圧センサの断線，ショート，劣化等の故障診断を行な
うことができる。

【００４７】請求項３に記載の発明によれば、前記所定
の低温側温度と、前記所定の高温側温度と、をそれぞれ
機関運転停止後の温度としたので、機関停止後比較的短
時間における高温状態と、機関停止後所定時間経過後の
低温状態と、を確実な温度差をもって容易に作り出すこ
とができ、また当該状態を高精度かつ容易に検出するこ
とができ、さらに機関運転中のように燃焼による筒内圧
力の変動がないので、筒内圧センサの温度ドリフト量に
基づく故障・劣化診断を極めて高精度に行なうことがで
きる。

【００４８】請求項４に記載の発明によれば、前記故障
診断手段を、前記低温側検出値と、前記高温側検出値
と、の比を求めることで故障を診断する構成としたの
で、温度差等を求めて故障を診断するものに比べ、筒内
圧センサの個体差等による検出値の誤差を排除でき、以
って高精度に断線，ショート，劣化等の故障診断を行な
うことができる。

【００４９】請求項５に記載の発明によれば、所定の低
温側温度が検出され、所定の運転状態が検出されたとき
に、筒内圧センサの検出値を記憶する一方、所定の高温
側温度が検出され、所定の運転状態が検出されたとき
に、筒内圧センサの検出値を記憶するようにして、ある
程度運転状態を合わせて筒内圧力の変動幅を所定の範囲
に抑えるようにしたので、機関運転中にあって、より高
精度に筒内圧センサの断線，ショート，劣化等の故障を
診断することができる。

【００５０】請求項６に記載の発明によれば、請求項５
に記載の発明に対して、前記故障診断手段を、前記機関
運転時低温側検出値と、前記機関運転時高温側検出値
と、の比を求めることで故障を診断する構成としたの
で、温度差等を求めて故障を診断するものに比べ、筒内
圧センサの個体差等による検出値の誤差を排除でき、以
ってより高精度に断線，ショート，劣化等の故障診断を
行なうことができる。

【００５１】請求項７に記載の発明によれば、前記所定
の低温側温度が機関暖機途中の温度であり、前記所定の
高温側温度が機関暖機完了後の温度であるように構成し
たので、機関始動から暖機完了までの間で、大抵の場合
確実に前記２つの温度が検出可能となることから診断機
会を増加させることができると共に、低温側と高温側の
温度差を確保してドリフト量を大きく取ることができる
ので診断精度を向上させることができる。

【００５２】そして、筒内圧センサの温度変化速度は、
機関冷却水によって主に筒内圧センサは冷却されること
から、機関温度（請求項８に対応）や機関冷却水の温度
（請求項９に対応）変化速度に対応するので、機関回転
速度や機関負荷等で定まる運転状態の変化速度に比べ極
めて緩慢であることから、従来の厳密に運転状態（筒内
圧力）を一定に維持した状態で故障診断を行なうものに
比べ、結果的に診断機会も増えることになり、高精度な
故障診断を行なえることにもなる。

【００５３】特に、機関冷却水の温度で、筒内圧センサ
の温度を代表させれば、既存の水温センサを利用でき、
以って簡略化，低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 請求項１に記載の発明にかかるブロック図

【図２】 請求項２に記載の発明にかかるブロック図

【図３】 請求項３に記載の発明にかかるブロック図

【図４】 本発明にかかる一実施例の全体構成図

【図５】 同上実施例における燃料噴射制御を説明する
フローチャート

【図６】 筒内圧センサの温度ドリフト特性を説明する
図

【図７】 従来の問題を説明する図

【符号の説明】

１ 機関 ２ エアフローメータ ６ 燃料噴射弁 ７ 筒内圧センサ ８ クランク角センサ ９ 水温センサ 50 コントロールユニット

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の気筒内の圧力を検出する筒内圧
   センサの故障診断装置であって、 筒内圧センサの温度を検出する温度検出手段と、 前記温度検出手段の検出値と、筒内圧センサの検出値
   と、に基づいて筒内圧センサの故障を診断する故障診断
   手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の筒内圧センサの故
   障診断装置。
2. 【請求項２】前記故障診断手段が、前記温度検出手段に
   より所定の低温側温度が検出されたときに、筒内圧セン
   サの検出値を記憶する低温側検出値記憶手段と、 前記温度検出手段により所定の高温側温度が検出された
   ときに、筒内圧センサの検出値を記憶する高温側検出値
   記憶手段と、 を備え、 前記低温側検出値記憶手段の記憶する低温側検出値と、
   前記高温側検出値記憶手段の記憶する高温側検出値と、
   に基づいて筒内圧センサの故障を診断することを特徴と
   する請求項１に記載の内燃機関の筒内圧センサの故障診
   断装置。
3. 【請求項３】前記所定の低温側温度と、前記所定の高温
   側温度と、がそれぞれ機関運転停止後の温度であること
   を特徴とする請求項２に記載の内燃機関の筒内圧センサ
   の故障診断装置。
4. 【請求項４】前記故障診断手段が、前記低温側検出値
   と、前記高温側検出値と、の比を求めることで故障を診
   断することを特徴とする請求項２または請求項３に記載
   の内燃機関の筒内圧センサの故障診断装置。
5. 【請求項５】所定の運転状態を検出する運転状態検出手
   段を備え、 前記故障診断手段が、 前記温度検出手段により所定の低温側温度が検出され、
   かつ前記運転状態検出手段により所定の運転状態が検出
   されたときに、筒内圧センサの検出値を記憶する機関運
   転時低温側検出値記憶手段と、 前記温度検出手段により所定の高温側温度が検出され、
   かつ前記運転状態検出手段により所定の運転状態が検出
   されたときに、筒内圧センサの検出値を記憶する機関運
   転時高温側検出値記憶手段と、 を備え、 前記機関運転時低温側検出値記憶手段の記憶する低温側
   検出値と、前記機関運転時高温側検出値記憶手段の記憶
   する高温側検出値と、に基づいて筒内圧センサの故障を
   診断することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の
   筒内圧センサの故障診断装置。
6. 【請求項６】前記故障診断手段が、前記機関運転時低温
   側検出値と、前記機関運転時高温側検出値と、の比を求
   めることで故障を診断することを特徴とする請求項５に
   記載の内燃機関の筒内圧センサの故障診断装置。
7. 【請求項７】前記所定の低温側温度が機関暖機途中の温
   度であり、前記所定の高温側温度が機関暖機完了後の温
   度であることを特徴とする請求項５または請求項６に記
   載の内燃機関の筒内圧センサの故障診断装置。
8. 【請求項８】前記温度検出手段が、機関温度を検出する
   手段であることを特徴とする請求項１〜請求項７の何れ
   か１に記載の内燃機関の筒内圧センサの故障診断装置。
9. 【請求項９】前記機関温度が機関の冷却水温度であるこ
   とを特徴とする請求項１〜請求項８の何れか１に記載の
   内燃機関の筒内圧センサの故障診断装置。