JP3629982B2 - 冷却液温度センサの診断装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は冷却液温度センサの診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの始動後の時間を計測するカウンタを備え、このカウンタが所定値以上となった場合に、水温センサにより検出される冷却水温が判定値に到達していないとき、水温センサに出力低下の故障が生じたと診断するものがある（特開平１０−０７３０４７号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、実際の水温が、水温センサの故障診断に用いる判定値より低いにも拘わらず、センサ出力がその判定値を超える値に固定される故障（これもスティック故障）が生じたとき、従来の水温センサの故障診断によれば、水温センサの故障と判定できない。
【０００４】
これを説明すると、水温センサに出力低下の故障が生じたとき、図９上段に示したように、水温センサが正常であるとき（実線参照）より、始動時からの水温の立ち上がりが緩やかとなる（破線参照）。このとき、判定タイミングでの冷却水温が判定値未満となり、水温センサに故障が生じていると診断されるわけである。これに対して、センサ出力が判定値を超える値に固定される故障の場合は、図９下段のように判定タイミングでの冷却水温が、図９上段と同じに判定値以上となるため、故障が生じているとは診断されないのである。
【０００５】
そこで本発明は、水温センサ（冷却液温度センサ）の故障診断において、エンジン始動後、所定の区間を経過するまでにもしくは十分な発熱が生じるまでに、水温センサ出力に所定値以上の変化がないとき、水温センサに故障が生じていると判定することにより、水温センサの出力低下の故障のほか、センサ出力が判定値（従来のセンサの故障診断に用いる判定値）を超える値に固定される故障についても、診断可能とすることを目的とする。
【０００６】
また、この水温センサの故障診断結果をサーモスタットの漏れ診断に活かすため、水温センサの故障時はサーモスタットの漏れ診断を禁止することにより、水温センサの故障の影響を受けてサーモスタットの漏れ診断に誤診断が生じないようにすることをも目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、図１０に示すように、冷却液の温度に応じた出力をするセンサ４１と、エンジン始動後に所定のエンジン発熱量が生じた時期を計測時として設定する手段４２と、この計測時までの前記センサ出力の最大値と最小値の差をエンジン始動からこの計測時までの前記センサ出力の変化量として算出する手段４３と、この変化量が所定値未満であるとき、前記センサ４１に故障があると判定する手段４４とを備える。
【０００８】
第２の発明は、冷却液の温度に応じた出力をするセンサと、エンジン始動後に所定のエンジン発熱量が生じた時期を計測時として設定する手段と、この計測時の前記センサ出力とこの計測時までの前記センサ出力の最小値の差をエンジン始動からこの計測時までの前記センサ出力の変化量として算出する手段と、この変化量が所定値未満であるとき、前記センサに故障があると判定する手段とを備える。
【０００９】
第３の発明では、第１または第２の発明においてエンジンからの発熱を冷却液によって冷却する手段（たとえばウォータジャケット）と、冷却液が奪った熱を大気に放出するラジエータと、前記冷却手段からこのラジエータへと循環する冷却液の流量を制御するサーモスタットとを備える冷却装置と、図１１に示すように、エンジン始動後に所定の時間が経過した時期または所定のエンジン発熱量が生じた時期を計測時として設定する手段４５と、この計測時の冷却液温度を前記センサ出力に基づいてサンプリングする手段５１と、このサンプリングされた計測時の冷却液温度が判定値未満であるとき、前記サーモスタットに漏れがあると判定する手段５２とを備え、前記センサに故障があると判定されたとき前記サーモスタットに漏れがあるかどうかの判定を禁止する手段５３とを備える。
【００１１】
第４の発明では、第１または第２の発明においてエンジンからの発熱を冷却液によって冷却する手段（たとえばウォータジャケット）と、冷却液が奪った熱を大気に放出するラジエータと、前記冷却手段からこのラジエータへと循環する冷却液の流量を制御するサーモスタットとを備える冷却装置と、図１２に示すように、エンジン始動後に計測区間を設定する手段６１と、この計測区間の前記センサ出力の最大値をサンプリングする手段６２と、前記計測区間で十分な発熱があったかどうかを判定する手段６３と、前記計測区間で前記センサ出力が収束したかどうかを判定する手段６４と、これらの判定結果より計測区間で十分な発熱があり、かつセンサ出力が収束した場合に、前記サンプリングされた計測区間のセンサ出力の最大値が判定値未満のとき、前記サーモスタットに漏れが生じたと判定する手段６５とを備え、前記センサに故障があると判定されたとき前記サーモスタットに漏れがあるかどうかの判定を禁止する手段６７とを備える。
【００１３】
【発明の効果】
センサに出力低下の故障が生じたとき、センサが正常であるときより、始動時からの水温の立ち上がりが緩やかとなる。このとき、第１、第２の各発明によれば、エンジン始動から計測時までのセンサ出力の変化量が所定値未満となり、センサに故障が生じたと診断される。一方、センサ出力が判定値（従来のセンサの故障診断に用いる判定値のこと）を超える値に固定される故障が生じたときも、エンジン始動から計測時までのセンサ出力の変化量が所定値未満となるので、センサに故障が生じたと診断される。
【００１４】
このように、第１、第２の各発明によれば、センサの出力低下の故障のほか、センサ出力が判定値（従来のセンサの故障診断に用いる判定値）を超える値に固定される故障についても、診断できる。
【００１５】
故障の生じたセンサ出力を用いてサーモスタットの漏れ診断を行ったのでは、サーモスタットに漏れがあるとの誤診断が生じるのであるが、第３、第４の各発明によればセンサ故障時にサーモスタットの漏れ診断を禁止するので、誤ってサーモスタットに漏れがあると判断することを回避できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１において、吸気通路２から吸入される空気はインジェクタ３からの噴射燃料と混じって、混合気が形成され、この混合気は燃焼室４内で点火プラグ５の火花点火によって着火し燃焼する。このときの燃焼圧力でピストン６が押し下げられ、ピストン６と連動するクランクシャフト７が回転力を与えられて回転する。燃焼した後のガスは、排気通路８から大気へと放出される。
【００１７】
エアフローメータ１２からの吸入空気量信号、クランク角センサ１３からのエンジン回転数信号、水温センサ１４からの冷却水温信号が、Ｏ２センサ１５からの信号とともに、入力されるコントロールユニット１１では、これらの信号に基づいて、１燃焼サイクル当たりの吸入空気量とインジェクタ３からの燃料噴射量との比が所定値となるようにインジェクタ３からの燃料噴射量を制御する。
【００１８】
エンジン１には冷却装置を備える。これを図２により説明する。なお、冷却水の流れは、図中矢印で示す。
【００１９】
燃焼室４の周囲を冷却するため、ウォータジャケット２１が形成される。同図は、Ｖ型６気筒エンジンの場合であるため、バンク毎にウォータジャケット２２、２３が形成される。図で右側に位置するバンクを右バンク、図で左側に位置するバンクを左バンクとすると、右バンク用ウォータジャケット２２は、シリンダブロック側ウォータジャケット２２ａとシリンダヘッド側ウォータジャケット２２ｂとから、また、左バンク用ウォータジャケット２３は、シリンダブロック側ウォータジャケット２３ａとシリンダヘッド側ウォータジャケット２３ｂからなり、シリンダブロック側ウォータジャケット２２ａ、２３ａの２つの入口並びにシリンダヘッド側ウォータジャケット２２ｂ、２３ｂの２つの出口が連通路２４、２５によって接続されている。
【００２０】
２６は、図示しないベルトおよびプーリを介してクランクシャフト７の回転力により駆動されるウォータポンプで、このウォータポンプ２６により吐出される冷却水は、シリンダブロック側ウォータジャケット２２ａ、２３ａを循環した後にシリンダヘッド側ウォータジャケット２２ｂ、２３ｂに流入するとともに（Ｆ１参照）、シリンダブロック側ウォータジャケット２２ａ、２３ａの端部から直接シリンダヘッド側ウォータジャケット２２ｂ、２３ｂに流入する（Ｆ２参照）。
【００２１】
このようにしてウォータジャケット２１を流れる途中で昇温した冷却水は、通路２７を介してラジエータ２８に導かれ、外気によって冷やされる。冷やされた冷却水はラジエータ２８より通路２９を介してウォータジャケット２１の入口に戻される。
【００２２】
また、ウォータジャケット２１の出口ら流出する冷却水を、ラジエータ２８をバイパスしてウォータポンプ２６の入口に導くバイパス通路３０と、連通路２５から分岐しこのバイパス通路３０に合流するヒータ通路３１とが配設されている。
【００２３】
一方、ラジエータ２８からの戻り通路２９には、この通路２９を冷却水温に応じて開閉するサーモスタット３２が介装され、このサーモスタット３２の下流側に上記のバイパス通路３０が合流される。ただし、サーモスタット３２の感温部はバイパス通路３０の合流部より下流に設けられている。
【００２４】
このサーモスタット３２は、エンジンの暖機完了後であれば、ウォータジャケット２１内の冷却水温が所定の範囲を越えるとき開かれ、ウォータジャケット２１内の冷却水温が所定の範囲を下回るとき閉じられる。ウォータジャケット２１内の冷却水温が所定の範囲を越えるときは、冷却水をラジエータ２８に循環させることにより冷やし、また、ウォータジャケット２１内の冷却水温が所定の範囲を下回るときは、冷却水をバイパス通路３０に流すことにより冷却水が冷やされるのを中止し、これによって、ウォータジャケット２１内の冷却水温が所定の範囲に維持される。
【００２５】
これに対して、エンジンの冷間始動時には閉じられる。このとき、ウォータジャケット２１から流れ出る冷却水の全量はバイパス通路３０を通って流れ、これによりエンジンの暖機が促され、未燃焼ＨＣ、ＣＯの排出量が低減される。
【００２６】
さて、サーモスタット３２の周りに漏れが生じたり、サーモスタット３２が開弁したままとなって閉弁できなくなる故障が生じると、エンジンの暖機完了前からウォータジャケット２１内の冷却水がラジエータ２８を循環することになり、エンジンの暖機が遅れる。エンジンの暖機が遅れると、ＨＣ、ＣＯの排出量が多くなる。
【００２７】
これに対処するため、コントロールユニット１１では、図３に示したように、始動時より所定時間の経過後に計測区間を定め、その計測区間で十分な発熱がありかつ水温センサ出力が収束していることを条件として、計測区間の水温最大値と判定値を比較し、計測区間の水温最大値が判定値未満のときサーモスタット３２に漏れ故障が生じたと診断する。
【００２８】
このサーモスタットの漏れ診断については、先願装置（特願平９−３１９７８８号）により提案しているので、図４、図５のフローチャートにより簡単に説明しておくと、これはエンジンの始動時より一定時間毎に実行する。
【００２９】
まずステップ１でエアフローメータ９により検出される吸入空気流量ＱＡを所定時間当たり（つまり演算周期当たり）のエンジン発熱量に変換するとともに、その発熱量変換値ＱＡＴＨＭＯを始動時から積算した値を始動後発熱量積算値ＳＵＱＡＴＨとして算出する。なお、始動後発熱量積算値ＳＵＱＡＴＨはイグニッションスイッチのＯＦＦからＯＮへの切換時に０に初期設定しておく。
【００３０】
ステップ２では、診断禁止フラグをみる。今回の運転時に診断がまだ行われていなければ、診断禁止フラグ＝０であるので、ステップ３に進み、診断許可条件が成立するかどうかをみる。この診断許可条件には、
▲１▼エンジンが回転中であること、
▲２▼エアフローメータ１２、クランク角センサ１３、水温センサ１４のいずれにも故障がないこと
があり、これら▲１▼、▲２▼の両方を満足するときが診断許可条件の成立時である。
【００３１】
診断許可条件が成立したときは、ステップ４に進んで冷却水温ＴＷＮと所定値ＴＷＮＯＫ＃（たとえば７０℃）を比較する。ＴＷＮ≧ＴＷＮＯＫ＃である（つまりエンジンの暖機が完了している）ときは、図５のステップ１６、１７に進み、サーモスタットは正常（図では「ＯＫ」で示す）であるとの判定を行うとともに、診断禁止フラグ＝１として今回の処理を終了する。この診断禁止フラグ＝１により、イグニッションスイッチがＯＦＦとなるまで再度の診断が禁止される。
【００３２】
一方、ＴＷＮ＜ＴＷＮＯＫ＃であるときは、図４のステップ４よりステップ５に進み、漏れ故障（図では「ＮＧ」で示す）判定の開始条件が成立しているかどうかをみる。
【００３３】
この漏れ故障の判定開始条件には、
▲３▼始動後発熱量積算値ＳＵＱＡＴＨが所定値ＴＯＱＡＴＨ以上であること、
▲４▼始動後の運転時間が所定値ＴＭＴＨＭＯ＃以上であること
があり、これら▲３▼、▲４▼の両方を満足するときが漏れ故障判定開始条件の成立時である。
【００３４】
ここで、▲３▼の条件は冷却水が凍っている場合に、その凍った冷却水を全部溶かすためのエンジン発熱量が与えられたかどうかを判定するものである。▲４▼を条件とするのは、始動時よりある時間が経過しないと、エンジンが暖まらないためである。
【００３５】
漏れ故障判定開始条件が成立したときは、計測を開始するため、ステップ６に進んで水温モニタータイマーＴＩＭＴＨＭをみる。ＴＩＭＴＨＭ＝０であるときは、漏れ故障判定開始条件が初めて成立したとき（つまり計測開始時）であるので、ステップ７に進み、計測開始時の冷却水温を水温モニター基準値ＴＷＴＨＳＴに移してセットした後、計測区間の時間計測のためステップ８で水温モニタータイマーＴＩＭＴＨＭをインクリメントする。
【００３６】
ステップ８ではまた、計測区間の発熱量積算値ＳＵＱＩＶＬ、計測区間の発熱量平均値ＡＶＱＩＶＬ、計測区間の冷却水温最大値ＴＷＴＨＸを算出したあと図５に進む。
【００３７】
ここで、計測区間は、漏れ故障判定開始条件が成立したタイミング（計測開始タイミング）より水温モニタータイマーＴＩＭＴＨＭが所定値ＴＴＨＩＶＬ＃と一致するまでの区間である（図３参照）。また、計測区間の発熱量積算値ＳＵＱＩＶＬは計測区間で発熱量変換値ＱＡＴＨＭＯを積算した値（初期値は０）、計測区間の発熱量平均値ＡＶＱＩＶＬは、ＳＵＱＩＶＬを計測区間の時間で割った値である。
【００３８】
なお、水温モニタータイマーＴＭＴＨＭのインクリメントにより次回からは、ステップ６でＴＩＭＴＨＭ≠０となるので、ステップ７を飛ばしてステップ８の処理を実行することになる。
【００３９】
次に、図５のステップ１０では、水温モニタータイマーＴＩＭＴＨＭと所定値ＴＴＨＩＶＬ＃を比較する。ＴＩＭＴＨＭ＜ＴＴＨＩＶＬ＃であるときは、そのまま今回の処理を終了し、ＴＩＭＴＨＭ≧ＴＴＨＩＶＬ＃となったとき、計測区間が終了したと判断してステップ１１以降に進む。
【００４０】
ステップ１１、１２では次の条件
▲５▼計測区間の発熱量平均値ＡＶＱＩＶＬが所定値ＴＨＱＡＴＨ以上であること、
▲６▼計測区間の水温最大値ＴＷＴＨＸと水温モニター基準値（計測開始時の冷却水温）ＴＷＴＨＳＴの差が所定値ＴＨＴＷＴＨ＃未満であること
が成立しているかどうかみる。
【００４１】
ここで、▲５▼はエンジンが十分に発熱しているかどうかを確認するものである。▲６▼の条件は水温センサ出力が収束したかどうかを判定するものである。
【００４２】
上記の▲５▼、▲６▼の両方を満たす（計測区間の終了時に、十分なエンジン発熱量が冷却水に与えられ、かつ水温センサ出力が収束している）ときは、ステップ１３に進み、計測区間の水温最大値ＴＷＴＨＸと判定値ＴＷＮＯＫ＃を比較し、ＴＷＴＨＸ＜ＴＷＮＯＫ＃のとき、ステップ１４、１５に進んでサーモスタットに漏れ故障が生じたと判定し、診断禁止フラグ＝１として、イグニッションスイッチがＯＦＦとなるまで診断を禁止する。なお、漏れ判定時は運転席内の警告灯（図示しない）を点灯して運転者にサーモスタットの漏れが生じたことを知らせるようにすることもできる。
【００４３】
一方、上記の▲５▼、▲６▼のいずれかでも満たさないときはサーモスタットに漏れが生じたかどうかの判定を行うことができないので、ステップ１１、１２よりステップ１８に進んで、またステップ１３でＴＷＴＨＸ≧ＴＷＮＯＫ＃のときは、サーモスタットに漏れが生じたといえないので、いずれもステップ１８に進んで、各データをクリアする。
【００４４】
また、図４のステップ２で診断禁止フラグ＝１のとき、図４のステップ３で診断許可条件が非成立のときあるいは図４のステップ５で漏れ故障判定開始条件が非成立のときは、いずれもステップ９に進んで各データをクリアする。
【００４５】
なお、エンジンの発熱量に対しては、車速による発熱量補正、車速による放熱量補正および外気温による放熱量補正を行うようにすることもできる（特願平９−３１９７８８号参照）。
【００４６】
このように、先願装置によれば、始動時より所定時間の経過後に計測区間を定め、その計測区間で十分な発熱があることを条件として、計測区間の水温最大値ＴＷＴＨＭＸと判定値ＴＷＮＯＫ＃を比較し、計測区間の水温最大値ＴＷＴＨＭＸが判定値ＴＷＮＯＫ＃未満のときサーモスタットに漏れが生じたと診断していのであるが、十分な発熱があった場合に何らかの原因（たとえばセンサ素子部の故障）でセンサ出力が上記の判定値ＴＷＮＯＫ＃未満の値に固定される故障（スティック故障）が生じたときには、正常なサーモスタットであっても、サーモスタットに漏れがあると誤判定してしまう。
【００４７】
しかしながら、実際には、サーモスタットの漏れ診断についての診断許可条件として水温センサ１４に故障がないことを追加し（上記の▲２▼参照）、このサーモスタットの漏れ診断に先立って従来の水温センサの故障診断を行わせておけば、サーモスタットに漏れがあるとの誤判定が生じることはない。従来の水温センサの故障診断では、エンジン始動後の経過時間が所定値以上となったときの冷却水温が判定値よりも低いとき、水温センサに故障が生じているとの診断を行っている。したがって、水温センサの故障診断に用いる判定値を、上記のサーモスタットの漏れ診断に用いる判定値ＴＷＮＯＫ＃と同じにしておけば、センサ出力がその判定値ＴＷＮＯＫ＃未満の値に固定される故障が生じたとき、従来の水温センサの故障診断においても、水温センサに故障ありと判定され、これによって、サーモスタットの漏れ診断についての診断許可条件が非成立となり、サーモスタットの漏れ診断が行われることがないからである。
【００４８】
このようにして、従来の水温センサの故障診断がサーモスタットの漏れ診断に与える影響を排除できるのであるが、さらに考えると、実際の冷却水温が、水温センサの故障診断に用いる上記の判定値より低いにも拘わらず、センサ出力がその判定値を超える値に固定される故障（これもスティック故障）が生じたとき、従来の水温センサの故障診断によれば、水温センサの故障と判定できない。
【００４９】
これに対処するためコントロールユニット１１では、サーモスタットの漏れ診断に先立つ水温センサの故障診断において、その故障診断であらかじめ定めた判定タイミング（計測時）になるまでに最高水温と最低水温をサンプリングしておき、判定タイミングになると、最高水温と最低水温の差（始動から計測時までの水温センサ出力の変化量）と所定値とを比較し、最高水温と最低水温の差が所定値未満となったとき、水温センサに故障が生じたとの診断を行わせる。
【００５０】
コントロールユニット１１で実行されるこの水温センサの故障診断の制御内容を図６のフローチャートにより説明する。
【００５１】
なお、水温センサの診断そのものの構成は、図４、図５のサーモスタットの診断とほぼ変わりないので、サーモスタットの診断と対比しつつ説明する。
【００５２】
まずステップ２１、２２は図４のステップ１、２と同様である。すなわち、ステップ２１では、診断禁止フラグ２をみる。今回の運転時に水温センサ１４の診断がまだ行われていなければ、診断禁止フラグ２＝０であるので、ステップ２２に進み、診断許可条件が成立するかどうかをみる。この診断許可条件には、
▲７▼エンジンが回転中であること、
▲８▼エアフローメータ１２およびクランク角センサ１３に故障がないこと
があり、これらの両方を満足するときが診断許可条件の成立時である。
【００５３】
ここで、上記▲２▼と相違して、▲８▼の条件には、水温センサに故障がないこと、という条件が入っていないことはいうまでもない。ただし、▲８▼の条件に、水温センサに断線故障が生じていないこと、を含めることはできる。水温センサの故障といっても、断線故障とそれ以外の故障とは、診断方法が異なり、本発明では、断線故障以外の故障（センサ出力が低下する故障とスティック故障）を対象としている。したがって、水温センサに断線故障が生じているかどうかは別のルーチンにより診断することになる。
【００５４】
診断許可条件の成立時はステップ２３、２４に進み、水温センサ出力をサンプリングし、エンジン始動後の最低水温と最高水温を算出する。
【００５５】
ここで、始動時水温でなく、最低水温としたのは、寒冷地においてエンジンの暖機を早めるため、シリンダブロックにヒータを備えているものにも対処するためである。こうしたブロックヒータを備えるエンジンでは、外気温が氷点下２０℃〜３０℃の条件でエンジンを始動したとき、始動時からの冷却水温の変化が図７のようになる（始動時水温からいったん低下した後、上昇する）ので、判定タイミングになるまでの水温変化量を計測するには、最低水温のほうがふさわしいからである。
【００５６】
ステップ２５、２６は図５のステップ１０、１１と同様である。すなわち、ステップ２５では始動後時間タイマーと所定値を比較する。ここで、始動後時間タイマーは、始動からの経過時間を計測するものである。始動後時間モニターが所定値未満であるときはそのまま今回の処理を終了し、始動後時間モニターが所定値以上となったとき、判定タイミングになったと判断してステップ２６以降に進む。この判定タイミングは、サーモスタットの漏れ診断における計測開始時より時間的に前に訪れるようにしなければならない。
【００５７】
ステップ２６では冷却装置の診断のところで述べた始動後発熱量積算値ＳＵＱＡＴＨと所定値を比較し、始動後発熱量積算値ＳＵＱＡＴＨが所定値以上であるときだけステップ２７以降に進む。
【００５８】
ステップ２７では、最高水温と最低水温の差と所定値を比較する。最高水温と最低水温の差が所定値未満であれば、ステップ２８に進んで水温センサに故障（図では「ＮＧ」で略記）が生じたと、また最高水温と最低水温の差が判定値以上であるときはステップ２９に進んで水温センサは正常（図では「ＯＫ」で略記）であると判定する。
【００５９】
続くステップ３０では診断禁止フラグ２＝１として、イグニッションスイッチがＯＦＦとなるまで診断を禁止する。なお、水温センサについての故障、正常の診断結果は、サーモスタットの漏れ診断に必要となるので、ＲＡＭに記憶させておく。
【００６０】
一方、ステップ２６で始動後発熱量積算値ＳＵＱＡＴＨが所定値未満であるときは、水温センサに故障が生じたかどうかの判定を行うことができないので、ステップ３１に進んで、各データをクリアする。また、ステップ２１で診断禁止フラグ２＝１のときは、ステップ３２に進んで各データをクリアする。
【００６１】
ここで、本実施形態の作用を図８のモデル図を参照しながら説明する。
【００６２】
水温センサに出力低下の故障が生じたとき、図８上段（図９上段と同じ波形）のように水温センサが正常であるとき（実線参照）より、始動時からの水温の立ち上がりが緩やかとなる（破線参照）。このとき、本実施形態によれば、最高水温（＝判定タイミングの冷却水温）と最低水温（＝始動時水温）の差が所定値未満となり、水温センサに故障が生じたと診断される。つまり、破線特性の場合に故障があると、また実線特性の場合に故障なしと判定されるように所定値を設定しておくことで、従来の水温センサの故障診断と同じに、水温センサに出力低下が生じた故障を診断できるわけである。
【００６３】
一方、図８下段（図９下段と同じ波形）は、センサ出力が判定値（従来の水温センサの故障診断に用いる判定値のこと）を超える値に固定される故障が生じたときのものである。こうした故障は、従来の水温センサの故障診断によれば診断できなかったのであるが、本実施形態によれば、最高水温（≒始動時水温）と最低水温（≒始動時水温）の差がほぼゼロ（つまり所定値未満）となるので、水温センサに故障が生じたと診断される。
【００６４】
このように、本実施形態では、判定タイミングになるまで最高水温と最低水温をサンプリングしておき、判定タイミングになると、最高水温と最低水温の差と所定値とを比較し、最高水温と最低水温の差が所定値未満となったとき、水温センサに故障が生じたと判定するようにしたので、水温センサに出力低下の故障が生じた場合のほか、センサ出力が判定値（従来の水温センサの故障診断に用いる判定値）を超える値に固定される故障が生じた場合にも、故障が生じていると診断できることになった。
【００６５】
実施形態では、水温センサ出力の変化量をみるパラメータとして、判定タイミング（計測時）になるまでの最高水温と最低水温を用いる場合で説明したが、これに限られるものでなく、最低水温と判定タイミングでの冷却水温を用いることが可能である。
【００６７】
また、サーモスタットの漏れ診断において、先願装置では計測区間を設けているが、本発明のサーモスタットの漏れ診断は、計測区間を設けているものに限定されるものでなく、たとえば、計測区間の開始時を計測時として、センサ出力の収束を判定することなく、漏れ診断を行わせるものでもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態のエンジンの制御システム図。
【図２】冷却装置のシステム図。
【図３】エンジン始動からのセンサ出力の変化波形図。
【図４】サーモスタットの漏れ診断を説明するためのフローチャート。
【図５】サーモスタットの漏れ診断を説明するためのフローチャート。
【図６】水温センサの故障診断を説明するためのフローチャート。
【図７】エンジン始動からのセンサ出力の変化波形図。
【図８】本発明の作用を説明するための波形図。
【図９】従来装置の作用を説明するための波形図。
【図１０】第１の発明のクレーム対応図。
【図１１】第３の発明のクレーム対応図。
【図１２】第４の発明のクレーム対応図。
【符号の説明】
１１ コントロールユニット
１４ 水温センサ
２１ ウォータジャケット
２８ ラジエータ
３２ サーモスタット
【発明の属する技術分野】
この発明は冷却液温度センサの診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの始動後の時間を計測するカウンタを備え、このカウンタが所定値以上となった場合に、水温センサにより検出される冷却水温が判定値に到達していないとき、水温センサに出力低下の故障が生じたと診断するものがある（特開平１０−０７３０４７号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、実際の水温が、水温センサの故障診断に用いる判定値より低いにも拘わらず、センサ出力がその判定値を超える値に固定される故障（これもスティック故障）が生じたとき、従来の水温センサの故障診断によれば、水温センサの故障と判定できない。
【０００４】
これを説明すると、水温センサに出力低下の故障が生じたとき、図９上段に示したように、水温センサが正常であるとき（実線参照）より、始動時からの水温の立ち上がりが緩やかとなる（破線参照）。このとき、判定タイミングでの冷却水温が判定値未満となり、水温センサに故障が生じていると診断されるわけである。これに対して、センサ出力が判定値を超える値に固定される故障の場合は、図９下段のように判定タイミングでの冷却水温が、図９上段と同じに判定値以上となるため、故障が生じているとは診断されないのである。
【０００５】
そこで本発明は、水温センサ（冷却液温度センサ）の故障診断において、エンジン始動後、所定の区間を経過するまでにもしくは十分な発熱が生じるまでに、水温センサ出力に所定値以上の変化がないとき、水温センサに故障が生じていると判定することにより、水温センサの出力低下の故障のほか、センサ出力が判定値（従来のセンサの故障診断に用いる判定値）を超える値に固定される故障についても、診断可能とすることを目的とする。
【０００６】
また、この水温センサの故障診断結果をサーモスタットの漏れ診断に活かすため、水温センサの故障時はサーモスタットの漏れ診断を禁止することにより、水温センサの故障の影響を受けてサーモスタットの漏れ診断に誤診断が生じないようにすることをも目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、図１０に示すように、冷却液の温度に応じた出力をするセンサ４１と、エンジン始動後に所定のエンジン発熱量が生じた時期を計測時として設定する手段４２と、この計測時までの前記センサ出力の最大値と最小値の差をエンジン始動からこの計測時までの前記センサ出力の変化量として算出する手段４３と、この変化量が所定値未満であるとき、前記センサ４１に故障があると判定する手段４４とを備える。
【０００８】
第２の発明は、冷却液の温度に応じた出力をするセンサと、エンジン始動後に所定のエンジン発熱量が生じた時期を計測時として設定する手段と、この計測時の前記センサ出力とこの計測時までの前記センサ出力の最小値の差をエンジン始動からこの計測時までの前記センサ出力の変化量として算出する手段と、この変化量が所定値未満であるとき、前記センサに故障があると判定する手段とを備える。
【０００９】
第３の発明では、第１または第２の発明においてエンジンからの発熱を冷却液によって冷却する手段（たとえばウォータジャケット）と、冷却液が奪った熱を大気に放出するラジエータと、前記冷却手段からこのラジエータへと循環する冷却液の流量を制御するサーモスタットとを備える冷却装置と、図１１に示すように、エンジン始動後に所定の時間が経過した時期または所定のエンジン発熱量が生じた時期を計測時として設定する手段４５と、この計測時の冷却液温度を前記センサ出力に基づいてサンプリングする手段５１と、このサンプリングされた計測時の冷却液温度が判定値未満であるとき、前記サーモスタットに漏れがあると判定する手段５２とを備え、前記センサに故障があると判定されたとき前記サーモスタットに漏れがあるかどうかの判定を禁止する手段５３とを備える。
【００１１】
第４の発明では、第１または第２の発明においてエンジンからの発熱を冷却液によって冷却する手段（たとえばウォータジャケット）と、冷却液が奪った熱を大気に放出するラジエータと、前記冷却手段からこのラジエータへと循環する冷却液の流量を制御するサーモスタットとを備える冷却装置と、図１２に示すように、エンジン始動後に計測区間を設定する手段６１と、この計測区間の前記センサ出力の最大値をサンプリングする手段６２と、前記計測区間で十分な発熱があったかどうかを判定する手段６３と、前記計測区間で前記センサ出力が収束したかどうかを判定する手段６４と、これらの判定結果より計測区間で十分な発熱があり、かつセンサ出力が収束した場合に、前記サンプリングされた計測区間のセンサ出力の最大値が判定値未満のとき、前記サーモスタットに漏れが生じたと判定する手段６５とを備え、前記センサに故障があると判定されたとき前記サーモスタットに漏れがあるかどうかの判定を禁止する手段６７とを備える。
【００１３】
【発明の効果】
センサに出力低下の故障が生じたとき、センサが正常であるときより、始動時からの水温の立ち上がりが緩やかとなる。このとき、第１、第２の各発明によれば、エンジン始動から計測時までのセンサ出力の変化量が所定値未満となり、センサに故障が生じたと診断される。一方、センサ出力が判定値（従来のセンサの故障診断に用いる判定値のこと）を超える値に固定される故障が生じたときも、エンジン始動から計測時までのセンサ出力の変化量が所定値未満となるので、センサに故障が生じたと診断される。
【００１４】
このように、第１、第２の各発明によれば、センサの出力低下の故障のほか、センサ出力が判定値（従来のセンサの故障診断に用いる判定値）を超える値に固定される故障についても、診断できる。
【００１５】
故障の生じたセンサ出力を用いてサーモスタットの漏れ診断を行ったのでは、サーモスタットに漏れがあるとの誤診断が生じるのであるが、第３、第４の各発明によればセンサ故障時にサーモスタットの漏れ診断を禁止するので、誤ってサーモスタットに漏れがあると判断することを回避できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１において、吸気通路２から吸入される空気はインジェクタ３からの噴射燃料と混じって、混合気が形成され、この混合気は燃焼室４内で点火プラグ５の火花点火によって着火し燃焼する。このときの燃焼圧力でピストン６が押し下げられ、ピストン６と連動するクランクシャフト７が回転力を与えられて回転する。燃焼した後のガスは、排気通路８から大気へと放出される。
【００１７】
エアフローメータ１２からの吸入空気量信号、クランク角センサ１３からのエンジン回転数信号、水温センサ１４からの冷却水温信号が、Ｏ２センサ１５からの信号とともに、入力されるコントロールユニット１１では、これらの信号に基づいて、１燃焼サイクル当たりの吸入空気量とインジェクタ３からの燃料噴射量との比が所定値となるようにインジェクタ３からの燃料噴射量を制御する。
【００１８】
エンジン１には冷却装置を備える。これを図２により説明する。なお、冷却水の流れは、図中矢印で示す。
【００１９】
燃焼室４の周囲を冷却するため、ウォータジャケット２１が形成される。同図は、Ｖ型６気筒エンジンの場合であるため、バンク毎にウォータジャケット２２、２３が形成される。図で右側に位置するバンクを右バンク、図で左側に位置するバンクを左バンクとすると、右バンク用ウォータジャケット２２は、シリンダブロック側ウォータジャケット２２ａとシリンダヘッド側ウォータジャケット２２ｂとから、また、左バンク用ウォータジャケット２３は、シリンダブロック側ウォータジャケット２３ａとシリンダヘッド側ウォータジャケット２３ｂからなり、シリンダブロック側ウォータジャケット２２ａ、２３ａの２つの入口並びにシリンダヘッド側ウォータジャケット２２ｂ、２３ｂの２つの出口が連通路２４、２５によって接続されている。
【００２０】
２６は、図示しないベルトおよびプーリを介してクランクシャフト７の回転力により駆動されるウォータポンプで、このウォータポンプ２６により吐出される冷却水は、シリンダブロック側ウォータジャケット２２ａ、２３ａを循環した後にシリンダヘッド側ウォータジャケット２２ｂ、２３ｂに流入するとともに（Ｆ１参照）、シリンダブロック側ウォータジャケット２２ａ、２３ａの端部から直接シリンダヘッド側ウォータジャケット２２ｂ、２３ｂに流入する（Ｆ２参照）。
【００２１】
このようにしてウォータジャケット２１を流れる途中で昇温した冷却水は、通路２７を介してラジエータ２８に導かれ、外気によって冷やされる。冷やされた冷却水はラジエータ２８より通路２９を介してウォータジャケット２１の入口に戻される。
【００２２】
また、ウォータジャケット２１の出口ら流出する冷却水を、ラジエータ２８をバイパスしてウォータポンプ２６の入口に導くバイパス通路３０と、連通路２５から分岐しこのバイパス通路３０に合流するヒータ通路３１とが配設されている。
【００２３】
一方、ラジエータ２８からの戻り通路２９には、この通路２９を冷却水温に応じて開閉するサーモスタット３２が介装され、このサーモスタット３２の下流側に上記のバイパス通路３０が合流される。ただし、サーモスタット３２の感温部はバイパス通路３０の合流部より下流に設けられている。
【００２４】
このサーモスタット３２は、エンジンの暖機完了後であれば、ウォータジャケット２１内の冷却水温が所定の範囲を越えるとき開かれ、ウォータジャケット２１内の冷却水温が所定の範囲を下回るとき閉じられる。ウォータジャケット２１内の冷却水温が所定の範囲を越えるときは、冷却水をラジエータ２８に循環させることにより冷やし、また、ウォータジャケット２１内の冷却水温が所定の範囲を下回るときは、冷却水をバイパス通路３０に流すことにより冷却水が冷やされるのを中止し、これによって、ウォータジャケット２１内の冷却水温が所定の範囲に維持される。
【００２５】
これに対して、エンジンの冷間始動時には閉じられる。このとき、ウォータジャケット２１から流れ出る冷却水の全量はバイパス通路３０を通って流れ、これによりエンジンの暖機が促され、未燃焼ＨＣ、ＣＯの排出量が低減される。
【００２６】
さて、サーモスタット３２の周りに漏れが生じたり、サーモスタット３２が開弁したままとなって閉弁できなくなる故障が生じると、エンジンの暖機完了前からウォータジャケット２１内の冷却水がラジエータ２８を循環することになり、エンジンの暖機が遅れる。エンジンの暖機が遅れると、ＨＣ、ＣＯの排出量が多くなる。
【００２７】
これに対処するため、コントロールユニット１１では、図３に示したように、始動時より所定時間の経過後に計測区間を定め、その計測区間で十分な発熱がありかつ水温センサ出力が収束していることを条件として、計測区間の水温最大値と判定値を比較し、計測区間の水温最大値が判定値未満のときサーモスタット３２に漏れ故障が生じたと診断する。
【００２８】
このサーモスタットの漏れ診断については、先願装置（特願平９−３１９７８８号）により提案しているので、図４、図５のフローチャートにより簡単に説明しておくと、これはエンジンの始動時より一定時間毎に実行する。
【００２９】
まずステップ１でエアフローメータ９により検出される吸入空気流量ＱＡを所定時間当たり（つまり演算周期当たり）のエンジン発熱量に変換するとともに、その発熱量変換値ＱＡＴＨＭＯを始動時から積算した値を始動後発熱量積算値ＳＵＱＡＴＨとして算出する。なお、始動後発熱量積算値ＳＵＱＡＴＨはイグニッションスイッチのＯＦＦからＯＮへの切換時に０に初期設定しておく。
【００３０】
ステップ２では、診断禁止フラグをみる。今回の運転時に診断がまだ行われていなければ、診断禁止フラグ＝０であるので、ステップ３に進み、診断許可条件が成立するかどうかをみる。この診断許可条件には、
▲１▼エンジンが回転中であること、
▲２▼エアフローメータ１２、クランク角センサ１３、水温センサ１４のいずれにも故障がないこと
があり、これら▲１▼、▲２▼の両方を満足するときが診断許可条件の成立時である。
【００３１】
診断許可条件が成立したときは、ステップ４に進んで冷却水温ＴＷＮと所定値ＴＷＮＯＫ＃（たとえば７０℃）を比較する。ＴＷＮ≧ＴＷＮＯＫ＃である（つまりエンジンの暖機が完了している）ときは、図５のステップ１６、１７に進み、サーモスタットは正常（図では「ＯＫ」で示す）であるとの判定を行うとともに、診断禁止フラグ＝１として今回の処理を終了する。この診断禁止フラグ＝１により、イグニッションスイッチがＯＦＦとなるまで再度の診断が禁止される。
【００３２】
一方、ＴＷＮ＜ＴＷＮＯＫ＃であるときは、図４のステップ４よりステップ５に進み、漏れ故障（図では「ＮＧ」で示す）判定の開始条件が成立しているかどうかをみる。
【００３３】
この漏れ故障の判定開始条件には、
▲３▼始動後発熱量積算値ＳＵＱＡＴＨが所定値ＴＯＱＡＴＨ以上であること、
▲４▼始動後の運転時間が所定値ＴＭＴＨＭＯ＃以上であること
があり、これら▲３▼、▲４▼の両方を満足するときが漏れ故障判定開始条件の成立時である。
【００３４】
ここで、▲３▼の条件は冷却水が凍っている場合に、その凍った冷却水を全部溶かすためのエンジン発熱量が与えられたかどうかを判定するものである。▲４▼を条件とするのは、始動時よりある時間が経過しないと、エンジンが暖まらないためである。
【００３５】
漏れ故障判定開始条件が成立したときは、計測を開始するため、ステップ６に進んで水温モニタータイマーＴＩＭＴＨＭをみる。ＴＩＭＴＨＭ＝０であるときは、漏れ故障判定開始条件が初めて成立したとき（つまり計測開始時）であるので、ステップ７に進み、計測開始時の冷却水温を水温モニター基準値ＴＷＴＨＳＴに移してセットした後、計測区間の時間計測のためステップ８で水温モニタータイマーＴＩＭＴＨＭをインクリメントする。
【００３６】
ステップ８ではまた、計測区間の発熱量積算値ＳＵＱＩＶＬ、計測区間の発熱量平均値ＡＶＱＩＶＬ、計測区間の冷却水温最大値ＴＷＴＨＸを算出したあと図５に進む。
【００３７】
ここで、計測区間は、漏れ故障判定開始条件が成立したタイミング（計測開始タイミング）より水温モニタータイマーＴＩＭＴＨＭが所定値ＴＴＨＩＶＬ＃と一致するまでの区間である（図３参照）。また、計測区間の発熱量積算値ＳＵＱＩＶＬは計測区間で発熱量変換値ＱＡＴＨＭＯを積算した値（初期値は０）、計測区間の発熱量平均値ＡＶＱＩＶＬは、ＳＵＱＩＶＬを計測区間の時間で割った値である。
【００３８】
なお、水温モニタータイマーＴＭＴＨＭのインクリメントにより次回からは、ステップ６でＴＩＭＴＨＭ≠０となるので、ステップ７を飛ばしてステップ８の処理を実行することになる。
【００３９】
次に、図５のステップ１０では、水温モニタータイマーＴＩＭＴＨＭと所定値ＴＴＨＩＶＬ＃を比較する。ＴＩＭＴＨＭ＜ＴＴＨＩＶＬ＃であるときは、そのまま今回の処理を終了し、ＴＩＭＴＨＭ≧ＴＴＨＩＶＬ＃となったとき、計測区間が終了したと判断してステップ１１以降に進む。
【００４０】
ステップ１１、１２では次の条件
▲５▼計測区間の発熱量平均値ＡＶＱＩＶＬが所定値ＴＨＱＡＴＨ以上であること、
▲６▼計測区間の水温最大値ＴＷＴＨＸと水温モニター基準値（計測開始時の冷却水温）ＴＷＴＨＳＴの差が所定値ＴＨＴＷＴＨ＃未満であること
が成立しているかどうかみる。
【００４１】
ここで、▲５▼はエンジンが十分に発熱しているかどうかを確認するものである。▲６▼の条件は水温センサ出力が収束したかどうかを判定するものである。
【００４２】
上記の▲５▼、▲６▼の両方を満たす（計測区間の終了時に、十分なエンジン発熱量が冷却水に与えられ、かつ水温センサ出力が収束している）ときは、ステップ１３に進み、計測区間の水温最大値ＴＷＴＨＸと判定値ＴＷＮＯＫ＃を比較し、ＴＷＴＨＸ＜ＴＷＮＯＫ＃のとき、ステップ１４、１５に進んでサーモスタットに漏れ故障が生じたと判定し、診断禁止フラグ＝１として、イグニッションスイッチがＯＦＦとなるまで診断を禁止する。なお、漏れ判定時は運転席内の警告灯（図示しない）を点灯して運転者にサーモスタットの漏れが生じたことを知らせるようにすることもできる。
【００４３】
一方、上記の▲５▼、▲６▼のいずれかでも満たさないときはサーモスタットに漏れが生じたかどうかの判定を行うことができないので、ステップ１１、１２よりステップ１８に進んで、またステップ１３でＴＷＴＨＸ≧ＴＷＮＯＫ＃のときは、サーモスタットに漏れが生じたといえないので、いずれもステップ１８に進んで、各データをクリアする。
【００４４】
また、図４のステップ２で診断禁止フラグ＝１のとき、図４のステップ３で診断許可条件が非成立のときあるいは図４のステップ５で漏れ故障判定開始条件が非成立のときは、いずれもステップ９に進んで各データをクリアする。
【００４５】
なお、エンジンの発熱量に対しては、車速による発熱量補正、車速による放熱量補正および外気温による放熱量補正を行うようにすることもできる（特願平９−３１９７８８号参照）。
【００４６】
このように、先願装置によれば、始動時より所定時間の経過後に計測区間を定め、その計測区間で十分な発熱があることを条件として、計測区間の水温最大値ＴＷＴＨＭＸと判定値ＴＷＮＯＫ＃を比較し、計測区間の水温最大値ＴＷＴＨＭＸが判定値ＴＷＮＯＫ＃未満のときサーモスタットに漏れが生じたと診断していのであるが、十分な発熱があった場合に何らかの原因（たとえばセンサ素子部の故障）でセンサ出力が上記の判定値ＴＷＮＯＫ＃未満の値に固定される故障（スティック故障）が生じたときには、正常なサーモスタットであっても、サーモスタットに漏れがあると誤判定してしまう。
【００４７】
しかしながら、実際には、サーモスタットの漏れ診断についての診断許可条件として水温センサ１４に故障がないことを追加し（上記の▲２▼参照）、このサーモスタットの漏れ診断に先立って従来の水温センサの故障診断を行わせておけば、サーモスタットに漏れがあるとの誤判定が生じることはない。従来の水温センサの故障診断では、エンジン始動後の経過時間が所定値以上となったときの冷却水温が判定値よりも低いとき、水温センサに故障が生じているとの診断を行っている。したがって、水温センサの故障診断に用いる判定値を、上記のサーモスタットの漏れ診断に用いる判定値ＴＷＮＯＫ＃と同じにしておけば、センサ出力がその判定値ＴＷＮＯＫ＃未満の値に固定される故障が生じたとき、従来の水温センサの故障診断においても、水温センサに故障ありと判定され、これによって、サーモスタットの漏れ診断についての診断許可条件が非成立となり、サーモスタットの漏れ診断が行われることがないからである。
【００４８】
このようにして、従来の水温センサの故障診断がサーモスタットの漏れ診断に与える影響を排除できるのであるが、さらに考えると、実際の冷却水温が、水温センサの故障診断に用いる上記の判定値より低いにも拘わらず、センサ出力がその判定値を超える値に固定される故障（これもスティック故障）が生じたとき、従来の水温センサの故障診断によれば、水温センサの故障と判定できない。
【００４９】
これに対処するためコントロールユニット１１では、サーモスタットの漏れ診断に先立つ水温センサの故障診断において、その故障診断であらかじめ定めた判定タイミング（計測時）になるまでに最高水温と最低水温をサンプリングしておき、判定タイミングになると、最高水温と最低水温の差（始動から計測時までの水温センサ出力の変化量）と所定値とを比較し、最高水温と最低水温の差が所定値未満となったとき、水温センサに故障が生じたとの診断を行わせる。
【００５０】
コントロールユニット１１で実行されるこの水温センサの故障診断の制御内容を図６のフローチャートにより説明する。
【００５１】
なお、水温センサの診断そのものの構成は、図４、図５のサーモスタットの診断とほぼ変わりないので、サーモスタットの診断と対比しつつ説明する。
【００５２】
まずステップ２１、２２は図４のステップ１、２と同様である。すなわち、ステップ２１では、診断禁止フラグ２をみる。今回の運転時に水温センサ１４の診断がまだ行われていなければ、診断禁止フラグ２＝０であるので、ステップ２２に進み、診断許可条件が成立するかどうかをみる。この診断許可条件には、
▲７▼エンジンが回転中であること、
▲８▼エアフローメータ１２およびクランク角センサ１３に故障がないこと
があり、これらの両方を満足するときが診断許可条件の成立時である。
【００５３】
ここで、上記▲２▼と相違して、▲８▼の条件には、水温センサに故障がないこと、という条件が入っていないことはいうまでもない。ただし、▲８▼の条件に、水温センサに断線故障が生じていないこと、を含めることはできる。水温センサの故障といっても、断線故障とそれ以外の故障とは、診断方法が異なり、本発明では、断線故障以外の故障（センサ出力が低下する故障とスティック故障）を対象としている。したがって、水温センサに断線故障が生じているかどうかは別のルーチンにより診断することになる。
【００５４】
診断許可条件の成立時はステップ２３、２４に進み、水温センサ出力をサンプリングし、エンジン始動後の最低水温と最高水温を算出する。
【００５５】
ここで、始動時水温でなく、最低水温としたのは、寒冷地においてエンジンの暖機を早めるため、シリンダブロックにヒータを備えているものにも対処するためである。こうしたブロックヒータを備えるエンジンでは、外気温が氷点下２０℃〜３０℃の条件でエンジンを始動したとき、始動時からの冷却水温の変化が図７のようになる（始動時水温からいったん低下した後、上昇する）ので、判定タイミングになるまでの水温変化量を計測するには、最低水温のほうがふさわしいからである。
【００５６】
ステップ２５、２６は図５のステップ１０、１１と同様である。すなわち、ステップ２５では始動後時間タイマーと所定値を比較する。ここで、始動後時間タイマーは、始動からの経過時間を計測するものである。始動後時間モニターが所定値未満であるときはそのまま今回の処理を終了し、始動後時間モニターが所定値以上となったとき、判定タイミングになったと判断してステップ２６以降に進む。この判定タイミングは、サーモスタットの漏れ診断における計測開始時より時間的に前に訪れるようにしなければならない。
【００５７】
ステップ２６では冷却装置の診断のところで述べた始動後発熱量積算値ＳＵＱＡＴＨと所定値を比較し、始動後発熱量積算値ＳＵＱＡＴＨが所定値以上であるときだけステップ２７以降に進む。
【００５８】
ステップ２７では、最高水温と最低水温の差と所定値を比較する。最高水温と最低水温の差が所定値未満であれば、ステップ２８に進んで水温センサに故障（図では「ＮＧ」で略記）が生じたと、また最高水温と最低水温の差が判定値以上であるときはステップ２９に進んで水温センサは正常（図では「ＯＫ」で略記）であると判定する。
【００５９】
続くステップ３０では診断禁止フラグ２＝１として、イグニッションスイッチがＯＦＦとなるまで診断を禁止する。なお、水温センサについての故障、正常の診断結果は、サーモスタットの漏れ診断に必要となるので、ＲＡＭに記憶させておく。
【００６０】
一方、ステップ２６で始動後発熱量積算値ＳＵＱＡＴＨが所定値未満であるときは、水温センサに故障が生じたかどうかの判定を行うことができないので、ステップ３１に進んで、各データをクリアする。また、ステップ２１で診断禁止フラグ２＝１のときは、ステップ３２に進んで各データをクリアする。
【００６１】
ここで、本実施形態の作用を図８のモデル図を参照しながら説明する。
【００６２】
水温センサに出力低下の故障が生じたとき、図８上段（図９上段と同じ波形）のように水温センサが正常であるとき（実線参照）より、始動時からの水温の立ち上がりが緩やかとなる（破線参照）。このとき、本実施形態によれば、最高水温（＝判定タイミングの冷却水温）と最低水温（＝始動時水温）の差が所定値未満となり、水温センサに故障が生じたと診断される。つまり、破線特性の場合に故障があると、また実線特性の場合に故障なしと判定されるように所定値を設定しておくことで、従来の水温センサの故障診断と同じに、水温センサに出力低下が生じた故障を診断できるわけである。
【００６３】
一方、図８下段（図９下段と同じ波形）は、センサ出力が判定値（従来の水温センサの故障診断に用いる判定値のこと）を超える値に固定される故障が生じたときのものである。こうした故障は、従来の水温センサの故障診断によれば診断できなかったのであるが、本実施形態によれば、最高水温（≒始動時水温）と最低水温（≒始動時水温）の差がほぼゼロ（つまり所定値未満）となるので、水温センサに故障が生じたと診断される。
【００６４】
このように、本実施形態では、判定タイミングになるまで最高水温と最低水温をサンプリングしておき、判定タイミングになると、最高水温と最低水温の差と所定値とを比較し、最高水温と最低水温の差が所定値未満となったとき、水温センサに故障が生じたと判定するようにしたので、水温センサに出力低下の故障が生じた場合のほか、センサ出力が判定値（従来の水温センサの故障診断に用いる判定値）を超える値に固定される故障が生じた場合にも、故障が生じていると診断できることになった。
【００６５】
実施形態では、水温センサ出力の変化量をみるパラメータとして、判定タイミング（計測時）になるまでの最高水温と最低水温を用いる場合で説明したが、これに限られるものでなく、最低水温と判定タイミングでの冷却水温を用いることが可能である。
【００６７】
また、サーモスタットの漏れ診断において、先願装置では計測区間を設けているが、本発明のサーモスタットの漏れ診断は、計測区間を設けているものに限定されるものでなく、たとえば、計測区間の開始時を計測時として、センサ出力の収束を判定することなく、漏れ診断を行わせるものでもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態のエンジンの制御システム図。
【図２】冷却装置のシステム図。
【図３】エンジン始動からのセンサ出力の変化波形図。
【図４】サーモスタットの漏れ診断を説明するためのフローチャート。
【図５】サーモスタットの漏れ診断を説明するためのフローチャート。
【図６】水温センサの故障診断を説明するためのフローチャート。
【図７】エンジン始動からのセンサ出力の変化波形図。
【図８】本発明の作用を説明するための波形図。
【図９】従来装置の作用を説明するための波形図。
【図１０】第１の発明のクレーム対応図。
【図１１】第３の発明のクレーム対応図。
【図１２】第４の発明のクレーム対応図。
【符号の説明】
１１ コントロールユニット
１４ 水温センサ
２１ ウォータジャケット
２８ ラジエータ
３２ サーモスタット
Claims (4)
- 冷却液の温度に応じた出力をするセンサと、
エンジン始動後に所定のエンジン発熱量が生じた時期を計測時として設定する手段と、
この計測時までの前記センサ出力の最大値と最小値の差をエンジン始動からこの計測時までの前記センサ出力の変化量として算出する手段と、
この変化量が所定値未満であるとき、前記センサに故障があると判定する手段と
を備えることを特徴とする冷却液温度センサの診断装置。 - 冷却液の温度に応じた出力をするセンサと、
エンジン始動後に所定のエンジン発熱量が生じた時期を計測時として設定する手段と、
この計測時の前記センサ出力とこの計測時までの前記センサ出力の最小値の差をエンジン始動からこの計測時までの前記センサ出力の変化量として算出する手段と、
この変化量が所定値未満であるとき、前記センサに故障があると判定する手段と
を備えることを特徴とする冷却液温度センサの診断装置。 - エンジンからの発熱を冷却液によって冷却する手段と、冷却液が奪った熱を大気に放出するラジエータと、前記冷却手段からこのラジエータへと循環する冷却液の流量を制御するサーモスタットとを備える冷却装置と、
エンジン始動後に所定の時間が経過した時期または所定のエンジン発熱量が生じた時期を計測時として設定する手段と、
この計測時の冷却液温度を前記センサ出力に基づいてサンプリングする手段と、
このサンプリングされた計測時の冷却液温度が判定値未満であるとき、前記サーモスタットに漏れがあると判定する手段と
を備え、
前記センサに故障があると判定されたとき前記サーモスタットに漏れがあるかどうかの判定を禁止する手段と
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の冷却液温度センサの診断装置。 - エンジンからの発熱を冷却液によって冷却する手段と、冷却液が奪った熱を大気に放出するラジエータと、前記冷却手段からこのラジエータへと循環する冷却液の流量を制御するサーモスタットとを備える冷却装置と、
エンジン始動後に計測区間を設定する手段と、
この計測区間の前記センサ出力の最大値をサンプリングする手段と、
前記計測区間で十分な発熱があったかどうかを判定する手段と、
前記計測区間で前記センサ出力が収束したかどうかを判定する手段と、
これらの判定結果より計測区間で十分な発熱があり、かつセンサ出力が収束した場合に、前記サンプリングされた計測区間のセンサ出力の最大値が判定値未満のとき、前記サーモスタットに漏れが生じたと判定する手段と
を備え、
前記センサに故障があると判定されたとき前記サーモスタットに漏れがあるかどうかの判定を禁止する手段と
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の冷却液温度センサの診断装置。
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