WO2013179701A1 - 排気温度センサの故障診断装置 - Google Patents

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裕行 能瀬
高橋　明生
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日産自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a failure diagnosis device for an exhaust temperature sensor.
  • an exhaust temperature estimated value estimated based on operating parameters such as the intake temperature, intake air amount and fuel supply amount of the internal combustion engine, and an exhaust temperature measured by the exhaust temperature sensor A method is known in which a difference from an actual measurement value is integrated, and when the integrated value is out of a predetermined range, it is determined that the exhaust temperature sensor is abnormal (Patent Document 1).
  • the exhaust gas temperature is estimated based on the operating parameters of the internal combustion engine as in the above-described prior art
  • the external heat radiation amount relative to the heat amount of the exhaust gas is reduced under operating conditions such as fuel cut, idle stop or motor drive mode in a hybrid vehicle. Since the ratio increases, the estimation accuracy of the exhaust gas temperature estimated value is significantly reduced. For this reason, there exists a problem of misjudging the presence or absence of failure of the exhaust temperature sensor.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a failure diagnosis device that accurately determines the failure state of the exhaust temperature sensor.
  • the present invention compares the estimated exhaust gas temperature estimated based on the operating parameters of the internal combustion engine with the actual measured exhaust gas temperature to diagnose an exhaust temperature sensor failure state.
  • failure determination is prohibited, and the measured value of the exhaust temperature when failure determination is permitted is set as the initial value of the estimated exhaust gas temperature.
  • the failure determination is prohibited, so that erroneous determination of failure is prevented. Further, since the actual value of the exhaust temperature when the failure determination is permitted is set as the initial value of the estimated exhaust gas temperature, the accuracy of the failure determination is improved.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an internal combustion engine to which an embodiment of the present invention is applied. It is a flowchart which shows the information processing content of the failure diagnosis apparatus of the exhaust gas temperature sensor which concerns on one embodiment of this invention. It is a time chart which shows operation
  • FIG. 1 is a block diagram showing an internal combustion engine EG to which an exhaust gas temperature sensor failure diagnosis apparatus according to the present embodiment is applied.
  • an air filter 112 and an air flow meter for detecting an intake air flow rate are shown.
  • a throttle valve 114 for controlling the intake air flow rate is provided in an intake passage 111 of the internal combustion engine EG.
  • the throttle valve 114 is provided with an actuator 116 such as a DC motor for adjusting the opening of the throttle valve 114.
  • the throttle valve actuator 116 electronically controls the opening degree of the throttle valve 114 based on the drive signal from the control unit 11 so as to achieve the required torque calculated based on the driver's accelerator pedal operation amount and the like.
  • a throttle sensor 116 a for detecting the opening of the throttle valve 114 is provided, and the detection signal is output to the control unit 1.
  • the throttle sensor 116a can also function as an idle switch.
  • a fuel injection valve 118 is provided facing the intake passage 111a branched from the collector 115 to each cylinder.
  • the fuel injection valve 118 is driven to open by a drive pulse signal set in the control unit 11, and feeds fuel that has been pumped from a fuel pump (not shown) and controlled to a predetermined pressure by a pressure regulator (hereinafter referred to as fuel injection port). (Also called) 111a.
  • the space surrounded by the cylinder 119, the crown surface of the piston 120 that reciprocates within the cylinder, and the cylinder head provided with the intake valve 121 and the exhaust valve 122 constitutes a combustion chamber 123.
  • the spark plug 124 is mounted facing the combustion chamber 123 of each cylinder, and ignites the intake air-fuel mixture based on the ignition signal from the control unit 11.
  • the exhaust passage 125 is provided with an air-fuel ratio sensor 126 that detects the air-fuel ratio of the exhaust gas and the intake air-fuel mixture by detecting a specific component in the exhaust gas, for example, oxygen concentration, and the detection signal is sent to the control unit 11. Is output.
  • the air-fuel ratio sensor 126 may be an oxygen sensor that performs rich / lean output, or a wide-area air-fuel ratio sensor that linearly detects the air-fuel ratio over a wide area.
  • the exhaust passage 125 is provided with an exhaust purification catalyst 127 for purifying exhaust.
  • an oxygen sensor 128 that detects a specific component in the exhaust, for example, oxygen concentration, and performs rich / lean output, and the detection signal is output to the control unit 11. .
  • An exhaust temperature sensor 134 according to this example is provided in the vicinity of the exhaust passage 125 upstream of the exhaust purification catalyst 127, and a detection signal thereof is output to the control unit 11.
  • a crank angle sensor 131 is provided on the crankshaft 130 of the internal combustion engine EG, and the control unit 11 counts a crank unit angle signal output from the crank angle sensor 131 in synchronization with the engine rotation for a predetermined time, or By measuring the cycle of the crank reference angle signal, the engine speed Ne can be detected.
  • the cooling jacket 132 of the internal combustion engine EG is provided with a water temperature sensor 133 facing the cooling jacket, detects the cooling water temperature Tw in the cooling jacket 131, and outputs it to the control unit 11.
  • step ST1 it is determined whether or not the combustion engine is burning based on various information in the control unit 11. For example, when the fuel cut condition is satisfied or the idle stop condition is satisfied in the idle stop vehicle, the fuel supply from the fuel injection valve 118 is stopped. Determine whether or not. If the internal combustion engine EG is in combustion, the process proceeds to step ST2. If not, the process proceeds to step ST6, and the failure diagnosis of the exhaust temperature sensor 134 is prohibited.
  • step ST2 it is determined whether or not the intake air amount is a predetermined value or more.
  • the intake air amount information detected by the air flow meter 113 and output to the control unit 11 can be used.
  • the predetermined value in step ST2 is determined and input in advance through experiments and simulations. If the intake air amount is greater than or equal to the predetermined value, the process proceeds to step ST3. If it is less than the predetermined value, the process proceeds to step ST6 and the failure diagnosis of the exhaust temperature sensor 134 is prohibited.
  • step ST3 it is determined whether or not the temperature of the cooling water circulating through the cooling jacket 132 is equal to or higher than a predetermined value.
  • the temperature of the cooling water detected by the water temperature sensor 133 and information output to the control unit 11 can be used.
  • the predetermined value in step ST3 is also determined and input in advance through experiments and simulations.
  • the process proceeds to step ST4.
  • the process proceeds to step ST6 and the failure diagnosis of the exhaust temperature sensor 134 is prohibited.
  • step ST4 it is determined whether or not the temperature of the intake air is equal to or higher than a predetermined value.
  • the temperature of the intake air is detected by the intake temperature sensor 117 and information output to the control unit 11 can be used.
  • the predetermined value in step ST4 is also determined and input in advance through experiments and simulations.
  • the process proceeds to step ST5, but when it is lower than the predetermined value, the process proceeds to step ST6 and the failure diagnosis of the exhaust temperature sensor 134 is prohibited.
  • the internal combustion engine EG is stopped in combustion, the intake air amount is less than a predetermined value, the cooling water temperature is less than a predetermined value, or the intake air If the temperature is lower than the specified value, the exhaust gas heat is extremely small and the external heat dissipation is large, so even if the exhaust temperature is estimated based on the operating parameters, the estimation The accuracy is significantly reduced. Therefore, in such an operating state, the fault diagnosis of the exhaust temperature sensor 134 is stopped to prevent erroneous diagnosis.
  • step ST5 the internal combustion engine EG is combusting, the intake air amount is greater than or equal to a predetermined value, the cooling water temperature is greater than or equal to the predetermined value, and the intake air temperature is greater than or equal to the predetermined value. Since it is sufficiently reliable, failure diagnosis of the exhaust temperature sensor 134 is permitted.
  • step ST7 it is determined whether or not diagnosis is permitted in the previous processing routine. If the diagnosis is permitted in the previous processing routine, the process proceeds to step ST9. If the diagnosis is not permitted in the previous processing routine, that is, if the diagnosis is prohibited, step ST8 is performed. Then, the actual value of the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor 134 is set as the initial value of the estimated value of the exhaust temperature, and then the process proceeds to step ST9.
  • the exhaust temperature is estimated to obtain an estimated exhaust temperature.
  • the estimated exhaust gas temperature of the present example includes the detected value of the air flow meter 113, the amount of depression of the accelerator pedal or the opening of the throttle valve 114, the load of the internal combustion engine EG determined from the crank angle sensor 131, The air-fuel ratio of the injected fuel obtained from the air-fuel ratio sensor 126, the opening timing of the exhaust valve 122 calculated by the control unit 11, the ignition timing of the spark plug 124, and the outside air temperature detected by an outside air temperature sensor (not shown) It can be estimated based on driving parameters such as a vehicle speed detected by a vehicle speed sensor (not shown).
  • the exhaust temperature estimated value is obtained by adding the temperature rise per execution time of the one processing routine to the exhaust temperature estimated value calculated in the previous processing routine, as described above.
  • the actual exhaust gas temperature value detected by the exhaust gas temperature sensor 134 is set to the initial value.
  • FIG. 3 is a graph showing an example of the driving state in which the driving time is plotted on the horizontal axis, and it is assumed that the diagnosis is prohibited at the first t0 to t1 at the left end. From this state, the initial value of the estimated exhaust gas temperature is set to the same value as the actual measured exhaust gas temperature detected by the exhaust gas temperature sensor 134 at time t1 when the load on the internal combustion engine EG increases and the failure diagnosis is permitted. To do. Then, from time t1 to t2, the estimated exhaust gas temperature is obtained based on the above-described operation parameter. However, if the failure diagnosis prohibition condition is satisfied at time t2 due to a fuel cut or the like, failure diagnosis is prohibited.
  • the estimated exhaust gas temperature value calculated up to that point is used.
  • the exhaust gas temperature actual value detected by the exhaust gas temperature sensor 134 is set again as the initial value of the exhaust gas temperature estimated value. Also at time t4, if failure diagnosis prohibition conditions are satisfied due to idle stop or the like, failure diagnosis is prohibited. If failure diagnosis permission conditions are satisfied at time t5, the exhaust gas temperature estimated value calculated so far is reset. Then, the actual exhaust gas temperature value detected by the exhaust gas temperature sensor 134 is set as the initial value of the estimated exhaust gas temperature value.
  • step ST10 the absolute value of the difference between the estimated exhaust gas temperature value and the actually measured exhaust gas temperature is obtained, and it is determined whether this value is within a predetermined value.
  • the predetermined value in step ST10 is determined and input in consideration of the nominal error of the exhaust temperature sensor 134 and the like. If the absolute value of the difference between the estimated exhaust gas temperature value and the actually measured exhaust gas temperature is within the predetermined value, the process proceeds to step ST12, and the exhaust temperature sensor 134 is diagnosed as normal, but the times t5 to t6 in FIG. If the absolute value of the difference between the estimated exhaust gas temperature value and the actually measured exhaust gas temperature exceeds a predetermined value, the process proceeds to step ST11, and the exhaust temperature sensor 134 is diagnosed as having a failure. If the exhaust temperature sensor 134 is malfunctioning, an alarm or warning may be displayed to alert the driver.
  • the combustion of the internal combustion engine EG is stopped, the intake air amount is less than the predetermined value, the cooling water temperature is less than the predetermined value, or the intake air temperature is less than the predetermined value. If this is the case, the exhaust gas heat amount is extremely small and the external heat dissipation amount is large.However, even if the exhaust temperature is estimated based on the operation parameters, the estimation accuracy is significantly reduced. According to the failure diagnosis apparatus for the exhaust temperature sensor in the example, since the failure diagnosis of the exhaust temperature sensor 134 is stopped in such an operating state, erroneous diagnosis can be prevented.
  • the exhaust temperature estimated value that contains a large amount of error is discarded, and the actual exhaust temperature estimated value when failure determination is permitted is the exhaust temperature estimated value. Therefore, the accuracy of failure determination is improved.
  • the control unit 11 corresponds to an exhaust gas temperature estimation unit, an exhaust gas temperature measurement unit, and a diagnosis unit according to the present invention.

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Abstract

　内燃機関（ＥＧ）の排気通路（１２５）に設けられる排気温度センサ（１３４）の故障診断を行う診断装置（１１）において、前記内燃機関の運転パラメータに基づいて排気温度を推定し、排気温度推定値を求める排気温度推定部と、前記排気温度センサからの出力値に基づいて排気温度実測値を求める排気温度実測部と、前記排気温度推定値と前記排気温度実測値とを比較して前記排気温度センサの故障を診断する診断部と、を備え、前記診断部は、前記内燃機関の運転状態が、排気ガスの熱量に対する外部放熱量の割合が所定値を超える場合は前記排気温度センサの故障の診断を禁止し（ＳＴ６）、前記排気ガスの熱量に対する外部放熱量の割合が所定値以下の場合は前記排気温度センサの故障の診断を許可する（ＳＴ５）とともに、許可された時の排気温度実測値を前記排気温度推定値の初期値として設定する（ＳＴ８）。

Description

排気温度センサの故障診断装置
　本発明は、排気温度センサの故障診断装置に関するものである。
　内燃機関の排気温度センサの異常診断を行う方法として、内燃機関の吸気温度、吸入空気量及び燃料供給量などの運転パラメータに基づいて推定した排気温度推定値と、排気温度センサで測定した排気温度実測値との差を積算し、この積算値が所定範囲を外れた場合に排気温度センサに異常があると判定するものが知られている（特許文献１）。
特開２００７－２７００号公報
　しかしながら、上記従来技術のように内燃機関の運転パラメータに基づいて排気温度を推定する場合に、燃料カット、アイドルストップ又はハイブリッド車両におけるモータ駆動モードといった運転条件では、排気ガスの熱量に対する外部放熱量の割合が大きくなるので、排気温度推定値の推定精度が著しく低下する。このため、排気温度センサの故障の有無を誤判定するという問題がある。
　本発明が解決しようとする課題は、排気温度センサの故障状態を精度よく判定する故障診断装置を提供することである。
　本発明は、内燃機関の運転パラメータに基づいて推定した排気温度推定値と、排気温度の実測値とを比較することで排気温度センサの故障の状態を診断するにあたり、排気ガスの熱量に対する外部放熱量の割合が所定値より大きい場合は故障判定を禁止するとともに、故障判定が許可されたときの排気温度の実測値を排気温度推定値の初期値として設定することによって上記課題を解決する。
　本発明によれば、排気ガスの熱量に対する外部放熱量の割合が所定値より大きい場合は故障判定を禁止するので故障の誤判定が防止される。また、故障判定が許可されたときの排気温度の実測値を排気温度推定値の初期値として設定するので、故障判定の精度が向上する。
本発明の一実施の形態を適用した内燃機関を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態に係る排気御温度センサの故障診断装置の情報処理内容を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係る排気御温度センサの故障診断装置の動作を示すタイムチャートである。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本例に係る排気温度センサの故障診断装置を適用した内燃機関ＥＧを示すブロック図であり、内燃機関ＥＧの吸気通路１１１には、エアーフィルタ１１２、吸入空気流量を検出するエアフローメータ１１３、吸入空気流量を制御するスロットルバルブ１１４、コレクタ１１５及び吸気温度センサ１１７が設けられている。
　スロットルバルブ１１４には、当該スロットルバルブ１１４の開度を調整するＤＣモータ等のアクチュエータ１１６が設けられている。このスロットルバルブアクチュエータ１１６は、運転者のアクセルペダル操作量等に基づき演算される要求トルクを達成するように、コントロールユニット１１からの駆動信号に基づき、スロットルバルブ１１４の開度を電子制御する。また、スロットルバルブ１１４の開度を検出するスロットルセンサ１１６ａが設けられて、その検出信号をコントロールユニット１へ出力する。なお、スロットルセンサ１１６ａはアイドルスイッチとしても機能させることができる。
　また、コレクタ１１５から各気筒に分岐した吸気通路１１１ａに臨ませて、燃料噴射バルブ１１８が設けられている。燃料噴射バルブ１１８は、コントロールユニット１１において設定される駆動パルス信号によって開弁駆動され、図外の燃料ポンプから圧送されて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吸気通路（以下、燃料噴射ポートともいう）１１１ａ内に噴射する。
　シリンダ１１９と、当該シリンダ内を往復移動するピストン１２０の冠面と、吸気バルブ１２１及び排気バルブ１２２が設けられたシリンダヘッドとで囲まれる空間が燃焼室１２３を構成する。点火プラグ１２４は、各気筒の燃焼室１２３に臨んで装着され、コントロールユニット１１からの点火信号に基づいて吸入混合気に対して点火を行う。
　一方、排気通路１２５には、排気中の特定成分、たとえば酸素濃度を検出することにより排気、ひいては吸入混合気の空燃比を検出する空燃比センサ１２６が設けられ、その検出信号はコントロールユニット１１へ出力される。この空燃比センサ１２６は、リッチ・リーン出力する酸素センサであっても良いし、空燃比をリニアに広域に亘って検出する広域空燃比センサであってもよい。
　また、排気通路１２５には、排気を浄化するための排気浄化触媒１２７が設けられている。この排気浄化触媒１２７としては、ストイキ（理論空燃比，λ＝１、空気重量／燃料重量＝１４．７）近傍において排気中の一酸化炭素ＣＯと炭化水素ＨＣを酸化するとともに、窒素酸化物ＮＯｘの還元を行って排気を浄化することができる三元触媒、或いは排気中の一酸化炭素ＣＯと炭化水素ＨＣの酸化を行う酸化触媒を用いることができる。
　排気通路１２５の排気浄化触媒１２７の下流側には、排気中の特定成分、たとえば酸素濃度を検出し、リッチ・リーン出力する酸素センサ１２８が設けられ、その検出信号はコントロールユニット１１へ出力される。ここでは、酸素センサ１２８の検出値により、空燃比センサ１２６の検出値に基づく空燃比フィードバック制御を補正することで、空燃比センサ１２６の劣化等に伴う制御誤差を抑制する等のために（いわゆるダブル空燃比センサシステム採用のために）、下流側酸素センサ１２８を設けて構成したが、空燃比センサ１２６の検出値に基づく空燃比フィードバック制御を行なわせるだけでよい場合には、酸素センサ１２８を省略することができる。なお、図１において１２９はマフラである。
　排気通路１２５の排気浄化触媒１２７の上流側近傍には、本例に係る排気温度センサ１３４が設けられ、その検出信号はコントロールユニット１１へ出力される。
　内燃機関ＥＧのクランク軸１３０にはクランク角センサ１３１が設けられ、コントロールユニット１１は、クランク角センサ１３１から機関回転と同期して出力されるクランク単位角信号を一定時間カウントすることで、又は、クランク基準角信号の周期を計測することで、機関回転速度Ｎｅを検出することができる。
　内燃機関ＥＧの冷却ジャケット１３２には、水温センサ１３３が当該冷却ジャケットに臨んで設けられ、冷却ジャケット１３１内の冷却水温度Ｔｗを検出し、これをコントロールユニット１１へ出力する。
　次に、図２を参照して、本例の排気温度センサの故障診断に関する情報処理手順を説明する。以下の処理はコントロールユニット１１内にインストールされた故障診断プログラムによって実行される。
　まずステップＳＴ１では、コントロールユニット１１内の各種情報に基づいて燃機関が燃焼中か否かを判断する。たとえば、燃料カットの条件が成立したり、アイドルストップ車両においてアイドルストップ条件が成立したりすると燃料噴射バルブ１１８からの燃料供給が停止するので、コントロールユニット１１内のこれらの情報を入力し、燃焼中か否かを判断する。内燃機関ＥＧが燃焼中の場合はステップＳＴ２へ進むが、燃焼中でない場合はステップＳＴ６へ進んで排気温度センサ１３４の故障診断を禁止する。
　ステップＳＴ２では、吸入空気量が所定値以上であるか否かを判断する。吸入空気量はエアフローメータ１１３により検出されてコントロールユニット１１へ出力された情報を用いることができる。このステップＳＴ２の所定値は予め実験やシミュレーションにて決定し入力しておく。吸入空気量が所定値以上である場合はステップＳＴ３へ進むが、所定値未満である場合はステップＳＴ６へ進んで排気温度センサ１３４の故障診断を禁止する。
　ステップＳＴ３では、冷却ジャケット１３２を循環する冷却水の温度が所定値以上であるか否かを判断する。冷却水の温度は水温センサ１３３により検出されてコントロールユニット１１へ出力された情報を用いることができる。このステップＳＴ３の所定値も予め実験やシミュレーションにて決定し入力しておく。冷却水の温度が所定値以上である場合はステップＳＴ４へ進むが、所定値未満である場合はステップＳＴ６へ進んで排気温度センサ１３４の故障診断を禁止する。
　ステップＳＴ４では、吸入空気の温度が所定値以上であるか否かを判断する。吸入空気の温度は吸気温度センサ１１７により検出されコントロールユニット１１へ出力された情報を用いることができる。このステップＳＴ４の所定値も予め実験やシミュレーションにて決定し入力しておく。吸入空気の温度が所定値以上である場合はステップＳＴ５へ進むが、所定値未満である場合はステップＳＴ６へ進んで排気温度センサ１３４の故障診断を禁止する。
　以上のステップＳＴ１～ＳＴ４にて判断するように、内燃機関ＥＧが燃焼停止中であったり、吸入空気量が所定値未満であったり、冷却水温度が所定値未満であったり、あるいは吸入空気の温度が所定値未満であったりする場合は、排気ガスの熱量が著しく小さく、これに対して外部放熱量が大きい運転状態であるため、運転パラメータに基づいて排気温度を推定しても、その推定精度は著しく低下する。したがって、こうした運転状態にある場合は排気温度センサ１３４の故障診断を停止することで、誤診断を防止することとしている。
　ステップＳＴ５では、内燃機関ＥＧが燃焼中であり、吸入空気量が所定値以上であり、冷却水温度が所定値以上であり、吸入空気の温度が所定値以上であるため、排気温度の推定が十分に信頼できるので、排気温度センサ１３４の故障診断を許可する。そして、続くステップＳＴ７にて前回の処理ルーチンでは診断許可がされていたか否かを判断する。ここで、前回の処理ルーチンにおいても診断許可がされている場合はそのままステップＳＴ９へ進むが、前回の処理ルーチンにおいては診断許可がされていない場合、つまり診断が禁止されていた場合は、ステップＳＴ８へ進み、排気温度センサ１３４にて検出された排気温度の実測値を、排気温度の推定値の初期値として設定したのち、ステップＳＴ９へ進む。
　ステップＳＴ９では、排気温度を推定して排気温度推定値を求める。本例の排気温度推定値は、エアフローメータ１１３の検出値又はアクセルペダルの踏込量又はスロットルバルブ１１４の開度から求められる内燃機関ＥＧの負荷と、クランク角センサ１３１から求められるエンジン回転速度と、空燃比センサ１２６から求められる噴射燃料の空燃比と、コントロールユニット１１で演算される排気バルブ１２２の開時期と、点火プラグ１２４の点火時期と、図示しない外気温度センサにて検出される外気温度と、図示しない車速センサにより検出される車速といった運転パラメータに基づいて推定することができる。具体的には、排気温度推定値は、前回の処理ルーチンにて算出された排気温度推定値に、当該１回の処理ルーチンの実行時間あたりの温度上昇を加算することで求められ、上述したとおり、故障診断が禁止されている状態から許可されたときに、排気温度センサ１３４で検出された排気温度実測値を初期値に設定する。
　図３は、横軸に運転時間をプロットした運転状態等の一例を示すグラフであり、左端の当初ｔ０～ｔ１においては診断が禁止されているものとする。この状態から、内燃機関ＥＧの負荷が増加して故障診断が許可された時間ｔ１において、排気温度推定値の初期値を、排気温度センサ１３４にて検出された排気温度実測値と同じ値に設定する。そして、時間ｔ１～ｔ２では上述した運転パラメータに基づいて排気温度推定値を求める。ただし、時間ｔ２において、燃料カットなどにより故障診断の禁止条件が成立すると故障の診断を禁止する一方、時間ｔ３にて故障診断の許可条件が成立したら、それまで演算していた排気温度推定値をリセットし、再度排気温度センサ１３４にて検出された排気温度実測値を排気温度推定値の初期値に設定する。時間ｔ４においても、アイドルストップなどにより故障診断の禁止条件が成立すると故障の診断を禁止する一方、時間ｔ５にて故障診断の許可条件が成立したら、それまで演算していた排気温度推定値をリセットし、再度排気温度センサ１３４にて検出された排気温度実測値を排気温度推定値の初期値に設定する。
　図２に戻り、ステップＳＴ１０では、排気温度推定値と排気温度実測値との差の絶対値を求め、この値が所定値以内であるか否かを判断する。ステップＳＴ１０の所定値は、排気温度センサ１３４の公称誤差などを勘案して決定し入力しておく。排気温度推定値と排気温度実測値との差の絶対値が所定値以内である場合はステップＳＴ１２へ進み、排気温度センサ１３４は正常である旨の診断を下すが、図３の時間ｔ５～ｔ６に示すように、排気温度推定値と排気温度実測値との差の絶対値が所定値を超える場合はステップＳＴ１１へ進み、排気温度センサ１３４は故障である旨の診断を下す。なお、排気温度センサ１３４が故障である場合は、運転者に喚起すべく警報や警告表示を行ってもよい。
　以上のように、内燃機関ＥＧが燃焼停止中であったり、吸入空気量が所定値未満であったり、冷却水温度が所定値未満であったり、あるいは吸入空気の温度が所定値未満であったりする場合は、排気ガスの熱量が著しく小さく、これに対して外部放熱量が大きい運転状態であるため、運転パラメータに基づいて排気温度を推定しても、その推定精度は著しく低下するが、本例の排気温度センサの故障診断装置によれば、こうした運転状態にある場合は排気温度センサ１３４の故障診断を停止するので、誤診断を防止することができる。
　また、故障診断が禁止されている状態から許可状態に遷移した場合に、誤差を多く含んだ排気温度推定値を破棄して、故障判定が許可されたときの排気温度実測値を排気温度推定値の初期値として設定するので、故障判定の精度が向上する。
　上記コントロールユニット１１は本発明に係る排気温度推定部、排気温度実測部、診断部に相当する。
ＥＧ…内燃機関
１１…コントロールユニット
１１１…吸気通路
１１２…エアーフィルタ
１１３…エアフローメータ
１１４…スロットルバルブ
１１５…コレクタ
１１６…スロットルバルブアクチュエータ
１１６ａ…スロットルセンサ
１１７…吸気温度センサ
１１８…燃料噴射バルブ
１１９…シリンダ
１２０…ピストン
１２１…吸気バルブ
１２２…排気バルブ
１２３…燃焼室
１２４…点火プラグ
１２５…排気通路
１２６…空燃比センサ
１２７…排気浄化触媒
１２８…酸素センサ
１２９…マフラ
１３０…クランク軸
１３１…クランク角センサ
１３２…冷却ジャケット
１３３…水温センサ
１３４…排気温度センサ

Claims (5)

  1. 　内燃機関の排気通路に設けられる排気温度センサの故障診断を行う診断装置において、
    　前記内燃機関の運転パラメータに基づいて排気温度を推定し、排気温度推定値を求める排気温度推定部と、
    　前記排気温度センサからの出力値に基づいて排気温度実測値を求める排気温度実測部と、
    　前記排気温度推定値と前記排気温度実測値とを比較して前記排気温度センサの故障を診断する診断部と、を備え、
    　前記診断部は、
    　前記内燃機関の運転状態が、排気ガスの熱量に対する外部放熱量の割合が所定値を超える場合は前記排気温度センサの故障の診断を禁止し、
    　前記排気ガスの熱量に対する外部放熱量の割合が所定値以下の場合は前記排気温度センサの故障の診断を許可するとともに、許可された時の排気温度実測値を前記排気温度推定値の初期値として設定する排気温度センサの故障診断装置。
  2. 　前記診断部は、前記内燃機関の吸入空気量が所定値以下の場合は前記排気温度センサの故障の診断を禁止する請求項１に記載の排気温度センサの故障診断装置。
  3. 　前記診断部は、前記内燃機関の冷却水温度が所定値以下の場合は前記排気温度センサの故障の診断を禁止する請求項１又は２に記載の排気温度センサの故障診断装置。
  4. 　前記診断部は、前記内燃機関の吸入空気の温度が所定値以下の場合は前記排気温度センサの故障の診断を禁止する請求項１に記載の排気温度センサの故障診断装置。
  5. 　内燃機関の排気通路に設けられる排気温度センサの故障診断を行う診断方法において、
    　前記内燃機関の運転パラメータに基づいて排気温度を推定し、排気温度推定値を求めるステップと、
    　前記排気温度センサからの出力値に基づいて排気温度実測値を求めるステップと、
    　前記排気温度推定値と前記排気温度実測値とを比較して前記排気温度センサの故障を診断するステップと、を備え、
    　前記排気温度センサの故障を診断するステップは、
    　前記内燃機関の運転状態が、排気ガスの熱量に対する外部放熱量の割合が所定値を超える場合は前記排気温度センサの故障の診断を禁止し、
    　前記排気ガスの熱量に対する外部放熱量の割合が所定値以下の場合は前記排気温度センサの故障の診断を許可するとともに、許可された時の排気温度実測値を前記排気温度推定値の初期値として設定する排気温度センサの故障診断方法。
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