JPH1182144A - 水温センサ異常対応方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】水温センサに異常が生じた場合、出力される異
常な値の出力信号から冷却水温を検出し、その冷却水温
を内燃機関の各種の制御に適用すると、ドライバビリテ
ィが低下した。 【解決手段】冷却水温を検出する水温センサ１７が出力
する出力信号に基づいて各種の制御が実行される内燃機
関において、前記出力信号に基づいて冷却水温を検出
し、検出した冷却水温に基づいて暖機完了を判定し、暖
機判定後に検出した冷却水温があらかじめ設定された所
定水温を下回る場合に水温センサの異常を検出し、異常
の検出時は検出した冷却水温にかかわらず前記所定水温
を内燃機関の各種の制御に適用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動車用
の水冷式内燃機関における冷却水温を検出する水温セン
サの異常時に、例えばアイドルエンジン回転数を制御す
るアイドル回転制御等の内燃機関の各種の制御に影響が
及ばないようにする水温センサ異常対応方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばアイドル回転制御におい
て、エンジンの冷却水温を水温センサで検出し、検出し
た冷却水温に基づいてアイドル時の吸入空気量を補正す
るものである。このような制御において、水温センサに
異常があると、異常な出力信号に基づいて制御を続行す
ると各種の不具合が生じるので、例えば、特開昭６０−
１９５３４１号公報に示されるように、水温センサから
の出力が所定の限界値を超えたときに水温センサを故障
と判定して、アイドル回転制御に影響が出ないように対
応しているものが知られている。

【０００３】また、スロットルバルブを迂回するバイパ
ス通路に大容量流量制御弁を設け、この流量制御弁の開
度を、冷却水温等に基づいて演算した制御信号で制御す
るものにあっては、流量制御弁に冷却水温により作動す
るバイメタルを設けて、水温センサが異常な出力信号を
出力しても機械的に作動を制限して、流量制御弁がその
異常な出力信号に対応しないようにしている。つまり、
水温センサが異常な出力信号を出力すると、それに伴っ
て流量制御弁の制御信号も異常な値となるが、バイメタ
ルにより流量制御弁の作動がその時の冷却水温に応じて
規制されるので、異常な出力信号により流量制御弁が実
際の冷却水温に応じてない開度となることはない。した
がって、吸入空気量が過剰に供給されて、アイドルエン
ジン回転が目標回転数以上に上昇することがない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バイメ
タルを備えていない流量制御弁にあっては、水温センサ
が断線したり短絡したりして、異常な出力信号を出力し
た場合は対応できるものの、一旦暖機が完了している運
転状態において、出力信号を取り出すコネクタ部分にお
いて接触不良等を起こしたりして異常な出力信号を出力
した場合には、正常かどうか判定できないために、流量
制御弁をその異常な出力信号に対応して制御することに
なる。例えば、暖機完了後に、水温センサが−２０°Ｃ
の低温を示す出力信号を出力すると、暖機途中と判定し
て流量制御弁を大きく開成するように制御するもので、
実際の冷却水温に対応しない開度となる。この結果、吸
入空気量が増量されアイドルエンジン回転数が上昇し、
ドライバビリティが低下することになった。

【０００５】本発明は、このような不具合を解消するこ
とを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係る水温センサ異常対応方法
は、暖機の完了を検出した後、水温センサが所定水温を
下回る異常値を示す出力信号を出力すると、内燃機関の
各種制御に用いる水温センサの出力信号としてあらかじ
め設定された所定水温を適用する構成である。

【０００７】したがって、暖機完了後に、水温センサが
暖機完了後ではあり得ない低温を示す出力信号を出力し
ても、その出力信号から検出した冷却水温では内燃機関
を制御しないので、内燃機関の制御が乱れることを防止
することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、冷却水温を検出する水
温センサが出力する出力信号に基づいて各種の制御が実
行される内燃機関において、前記出力信号に基づいて冷
却水温を検出し、検出した冷却水温に基づいて暖機完了
を判定し、暖機判定後に検出した冷却水温があらかじめ
設定された所定水温を下回る場合に水温センサの異常を
検出し、異常の検出時は検出した冷却水温にかかわらず
前記所定水温を内燃機関の各種の制御に適用することを
特徴とする水温センサ異常対応方法である。

【０００９】このような構成のものであれば、水温セン
サに異常が生じた場合でも、内燃機関の各種の制御を正
常に継続して行うことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。図１に概略的に示した内燃機関たるエンジン
は自動車用の水冷式のもので、多気筒例えば３気筒エン
ジンの１気筒の構成を示している。その吸気系１には図
示しないアクセルペダルに応動して開閉するスロットル
バルブ２を配設するとともに、このスロットルバルブ２
を迂回するバイス通路３を設け、このバイパス通路３に
アイドル回転数制御用の流量制御弁４を介設している。
この流量制御弁４は、大流量ＶＳＶと略称される電子開
閉式のものであって、バイメタルを有していないもので
ある。そして、その入力端子４ａに印加する駆動電圧の
制御値である演算デューティ比ＤＩＳＣを制御すること
によって単位時間当たりの開度を変化させることができ
る。演算デューティ比ＤＩＳＣを制御することによって
流量制御弁４の開度が制御され、前記バイパス通路３の
空気流量を調整し得るようになっている。つまり、バイ
パス通路３とこの流量制御弁４との一組により、通常な
らばアイドリング時のフィードバック制御における各補
正項目に対して設けられるバイパス系路を一本化してい
る。

【００１１】そして、前記演算デューティ比ＤＩＳＣ
は、それらのことを含んで、例えば、冷却水温に基づい
て設定される始動時補正量ＤＳＴＡや水温補正量ＤＡＡ
Ｖ、さらには回転フィードバック補正量ＤＦＢ、負荷補
正量ＤＳＥＴ等の各補正項目が合算されて極端に大きく
あるいは小さくならないように、その可変範囲は制限さ
れている。

【００１２】吸気系１にはさらに、燃料噴射弁５が設け
てあり、この燃料噴射弁５や前記流量制御弁４を、電子
制御装置６により制御するようにしている。電子制御装
置６は、中央演算処理装置（以下、ＣＰＵと略称する）
７と、記憶装置８と、入力インターフェース９と、出力
インターフェース１１とを具備してなるマイクロコンピ
ュータシステムを主体に構成されている。その入力イン
ターフェース９には、サージタンク１２内の圧力を検出
する吸気圧センサ１３から出力される吸気圧信号ａ、エ
ンジン回転数ＮＥを検出するための回転数センサ１４か
ら出力される回転数信号ｂ、気筒を検出するための回転
角センサ１５から出力される気筒判別信号たるＮ信号
ｃ、スロットルバルブ２の開閉状態を検出するためのス
ロットルセンサ１６から出力される開度信号ｄ、エンジ
ンの冷却水温を検知するための水温センサ１７から出力
される出力信号たる水温信号ｅ等が入力される。また、
出力インターフェース１１からは、燃料噴射弁５に対し
て、演算された燃料噴射時間に対応する駆動信号ｆが、
また流量制御弁４に対しては、演算デューティ比ＤＩＳ
Ｃに基づく制御信号ｇが、それぞれ出力される。なお、
図示しないが、電子制御装置６には、入力されるアナロ
グ信号をディジタルデータに変換するためのＡ／Ｄコン
バータが内蔵されており、水温信号ｅ等を一定の間隔で
ディジタルデータに変換して、ＣＰＵ７に出力すること
により、冷却水温を検出するものである。

【００１３】電子制御装置６には、吸気圧センサ１３と
回転数センサ１４からのそれぞれの信号を主な情報とし
て燃料噴射弁開成時間を決定し、その決定により燃料噴
射弁５を制御して負荷に応じた燃料を該燃料噴射弁５か
ら吸気系１に噴射させるためのプログラムが内蔵されて
いる。また、水温センサ１７が異常であることを検出し
て、エンジンを確実に制御するために、水温信号ｅに基
づいて冷却水温を検出し、検出した冷却水温に基づいて
暖機完了を判定し、暖機判定後に検出した冷却水温があ
らかじめ設定された所定水温を下回る場合に水温センサ
１７の異常を検出し、異常の検出時は検出した冷却水温
にかかわらずあらかじめ設定した所定水温をエンジンの
各種の制御に適用するプログラムも内蔵されている。

【００１４】この水温センサ１７の異常に対応するため
のプログラムの概略構成を、図２及び図３に示す。な
お、例えば、このプログラムは、例えば１３．３ｍ秒毎
に実行するものである。まず、ステップＳ１では、ＣＰ
Ｕ７がリセットされた直後か否かを判定する。ステップ
Ｓ２では、始動時であるか否か、つまり完爆完了か否か
を判定する。ステップＳ３では、検出した冷却水温が暖
機の完了を判定するためのあらかじめ設定された暖機判
定温度ＫＴＨＷＦＬＨ以上となったか否かを判定する。
暖機判定温度ＫＴＨＷＦＬＨは、例えば７５°Ｃで、８
０°Ｃ程度までの温度で設定すればよい。ステップＳ４
では、完全に暖機が完了したことを示す完全暖機フラグ
ＷＡＲＭＥＤＵＰをセット（＝１）する。ステップＳ５
では、完全暖機フラグＷＡＲＭＥＤＵＰをクリア（＝
０）する。

【００１５】ステップＳ６では、水温センサ１７が異常
であることを示す水温異常検出フラグＣＯＯＬＦＡＩＬ
がクリア（＝０）されているか否かを判定する。ステッ
プＳ７では、完全暖機フラグＷＡＲＭＥＤＵＰがセット
されているか否かを判定する。ステップＳ８では、冷却
水温が、あらかじめ設定された所定水温ＫＴＨＷＦＬで
あるか否かを判定する。所定水温ＫＴＨＷＦＬは、例え
ば５０°Ｃに設定する。この設定は、水温センサ１７が
断線した場合には、その出力信号は極低温（−８０°）
を、また短絡した場合には超高温をそれぞれ示すので容
易に検出できるが、水温センサ１７のコネクタ部分の接
触不良等が発生した場合には異常を示す明確な値となら
ないので、暖機前の適当な冷却水温に対応して決定する
ものである。ステップＳ９では、水温異常検出フラグを
セット（＝１）し、水温センサ１７の異常時の冷却水温
として所定水温ＫＴＨＷＦＬを適用する。ステップＳ１
０では、検出した冷却水温が、水温異常検出フラグＫＴ
ＨＷＦＬに１０°Ｃを加算した温度以上か否かを判定す
る。ここで加算する１０°Ｃは、異常である場合と正常
である場合とを区別するために、冷却水温の判定に対し
てヒステリシスを付与するためのものである。ステップ
Ｓ１１では、水温異常検出フラグをクリアする。

【００１６】このような構成において、通常の運転にお
いて、イグニッションオンによりエンジンを始動できる
状態となると、制御は、ステップＳ１→Ｓ５と進み、前
回の運転時に水温センサ１７の異常が検出された場合は
水温異常検出フラグＣＯＯＬＦＡＩＬがクリアされてな
いので、この後制御は、ステップＳ６→Ｓ１０を実行
し、冷間時であるならメインルーチンに戻り、再始動前
で冷却水温が所定水温ＫＴＨＷＦＬに５０°Ｃを加算し
た温度以上であればステップＳ１１を実行して水温異常
検出フラグＣＯＯＬＦＡＩＬをクリアしてメインルーチ
ンに戻る。一方前回の運転時に水温センサ１７が正常で
あった場合は、制御は、ステップＳ１→Ｓ５→Ｓ６→Ｓ
７と進み、メインルーチンに戻る。

【００１７】この後、エンジンを始動すると、制御は、
ステップＳ１→Ｓ２と進み、完爆が完了しない始動時の
間は、制御は、ステップＳ５→Ｓ６→Ｓ１０又はステッ
プＳ５→Ｓ６→Ｓ７と進み、メインルーチンに戻る。そ
して、完爆完了後は、制御は、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ
３と進み、冷却水温が上昇し、暖機判定温度ＫＴＨＷＦ
ＬＨ以上となった時点で、制御は、ステップＳ４に進
み、完全暖機が完了したことを検出する。この後、水温
異常検出フラグＣＯＯＬＦＡＩＬがクリアされている場
合は、ステップＳ６→Ｓ７→Ｓ８と進み、冷却水温が所
定水温ＫＴＨＷＦＬ以下でない場合は、メインルーチン
に戻る。一方、冷却水温が所定水温ＫＴＨＷＦＬ以下、
例えば−２０°Ｃである場合は、水温センサ１７が異常
であるので、ステップＳ８からステップＳ９に進み、水
温異常検出フラグＣＯＯＬＦＡＩＬをセットするととも
に冷却水温を５０°Ｃに設定する。このように水温セン
サ１７の異常を検出した場合には、所定水温ＫＴＨＷＦ
Ｌを冷却水温としてエンジンを制御するための各種の制
御に適用する。具体的には、アイドル回転制御の場合の
デューティ比ＤＩＳＣを演算するために、この所定水温
ＫＴＨＷＦＬに基づいて水温補正量ＤＡＡＶ等を決定す
るものである。この場合、例えば水温補正量ＤＡＡＶ
は、−２０°Ｃで決定されるのではなく、５０°Ｃによ
り決定される。

【００１８】このようにして水温センサ１７の異常を検
出した後の運転で、水温センサ１７が正常に戻った場合
は、制御は、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４→Ｓ６→
Ｓ１０と進み、検出した冷却水温が所定水温ＫＴＨＷＦ
Ｌに１０°Ｃを加えた温度以上であれば、ステップＳ１
１を実行して水温以上検出フラグＣＯＯＬＦＡＩＬをク
リアする。したがって、この後は、制御は、ステップＳ
１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４→Ｓ６→Ｓ７→Ｓ８のステップを
繰り返し実行し、その時検出した冷却水温をエンジンの
各種の制御に適用する。

【００１９】以上のように、暖機完了後において水温セ
ンサ１７が異常を示した場合、検出した冷却水温をエン
ジンの各種の制御に適用せずに、あらかじめ設定された
所定水温ＫＴＨＷＦＬを適用するので、エンジンの制
御、例えばアイドル回転制御においては、流量制御弁４
の制御が正常時の制御に対して著しくずれるといった不
具合を解消することができる。具体的には、アイドル回
転制御の場合では、水温センサ１７の異常により、暖機
完了後であるにもかかわらず例えば−２０°Ｃを示す水
温信号ｅが入力されたとする。この場合、検出した冷却
水温が実際の冷却水温より低いことにより、水温補正量
ＤＡＡＶの値が大きくなるが、実際に制御に適用される
冷却水温はあらかじめ設定された所定水温ＫＴＨＷＦＬ
であるので、水温補正量ＤＡＡＶの値は大きくならな
い。したがって、演算されたデューティ比ＤＩＳＣは、
水温センサ１７が正常である場合と同様となり、流量制
御弁４を介して大量の空気が吸気系１に流入することは
ない。これにより、アイドルエンジン回転数が、目標回
転数を大幅に超えて高くなることを防止することができ
る。

【００２０】なお、本発明は以上説明した実施例に限定
されるものではない。その他、各部の構成は図示例に限
定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
で種々変形が可能である。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、以上に詳述したように、暖機
の完了を検出した後、水温センサが異常値を有する出力
信号を出力すると、内燃機関の各種制御に用いる水温セ
ンサの出力信号としてあらかじめ設定された所定水温を
適用する構成であるので、水温センサに異常が生じた場
合でも、内燃機関の各種の制御を正常に継続して行うこ
とができる。したがって、ドライバビリティの低下を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略構成説明図。

【図２】同実施例の制御手順を示すフローチャート。

【図３】同実施例の制御手順を示すフローチャート。

【符号の説明】

１…吸気系 ２…スロットルバルブ ３…バイパス通路 ４…流量制御弁 ６…電子制御装置 ７…中央演算処理装置 ８…記憶装置 ９…入力インターフェース １１…出力インターフェース １７…水温センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却水温を検出する水温センサが出力する
   出力信号に基づいて各種の制御が実行される内燃機関に
   おいて、前記出力信号に基づいて冷却水温を検出し、 検出した冷却水温に基づいて暖機完了を判定し、 暖機判定後に検出した冷却水温があらかじめ設定された
   所定水温を下回る場合に水温センサの異常を検出し、 異常の検出時は検出した冷却水温にかかわらず前記所定
   水温を内燃機関の各種の制御に適用することを特徴とす
   る水温センサ異常対応方法。