JPH0242159A - 内燃エンジンにおける故障検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃エンジンにおける故障検知方法に関し、
特に冷却系の冷却水温を検出するためのセンサの故障を
誤検知を避けつつ適切に検知し得る内燃エンジンにおけ
る故障検知方法に関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）内燃エ
ンジンにおいては、各種のセンサが用いられる。

その使用センサの一つとして、冷却系の冷却水温を検出
するための冷却水温センサがあり、検出水温値は種々の
制御に利用される。該センサは、かように制御に必要な
水温値を取り出すためのちのであるから、適正な制御を
行わせる上で、常に正常に検出出力が得られることが要
求されるところ、実際には、故障等の発生を皆無とする
ことはできず、従って、次善の策として、異常があった
ならば、これを可及的速やかにしかも誤検知を避けつつ
正確に検出し、もって必要な措置（フェイルセーフアク
ション）を採らせることが必要である。

そこで、かかるセンサの故障検知法として、例えばサー
ミスタを利用したものでは、電圧検知による方法が知ら
れており、該方法はセンサ検知範囲（低温側〜高温側）
の温度の」二下域の抵抗値でオープン、ショート等の故
障発生をみるものであるが、かかる手法によるときは、
特に低温側での異常検出に的確性を欠くおそれがあり、
当該センサの具体的な使用態様によってはオーブン検出
が正確に行えず、誤って正常であるにもかかわらず故障
と判定してしまう誤検知を招く可能性もある。

本発明は、上述のような点に鑑みてなされたもので、誤
検知を防止しつつ適切に冷却系の水温センサの故障判定
を可能とする内燃エンジンにおける故障検知方法を提供
することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するため、内燃エンジンの冷
却系と、該冷却系に設けた電気的にオン、オフできるウ
ォータポンプと、前記冷却系の冷却水温を検出する冷却
水温センサとを備えた内燃エンジンにおける故障検知方
法において、前記冷却水温センサによる検出水温値を所
定の低温側判定値と比較し、該検出水温値が該判定値よ
り低いとき前記ウォータポンプを一旦停止させ、かつ該
ウォータポンプ停止後所定時間経過した後も前記冷却水
温センサの検出値が前記判定値を下回っているとき前記
冷却水温センサが故障であると判定するようにしたもの
である。

（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。

第１図は本発明の故障検知方法が適用される過給機（；
Ｉ内燃エンジンの燃料供給制御装置の全体構成図である
。同図中の符号１は例えば６気筒の内燃エンジンを示し
、エンジンｌの上流側には吸気ｖ２、下流側には排気管
３が接続され、吸気管２及び排気管３の途中に過給機と
してのターボチャージャ４が介装されている。

吸気管２には上流側より順にエアクリーナ５、インター
クーラ６及びスロットル弁７が設けられている。

ターボチャージャ４とインタークーラ６との間には過給
圧（Ｐ２）センサ１００が設けられており、過給圧を表
す電気的信号を電子コントロールユニット（以下ｒＥｃ
ＵＪという）９に供給する。

スロットル弁７にはスロットル弁開度、（ＯＴｌ＋）セ
ンサ８が連結されてスロットル弁７の弁開度を電気的信
号に変換しＥＣＵ９に送るようにされている。

一方、スロットル弁ｒ７の下流には吸気管内絶対圧（１
）Ｂ＾）センサ１０が設けられており、このＰＢ＾セン
サ１０によって電気的信号に変換された絶対圧信号は前
記ＥＣ；Ｕ　９に送られる。また、その下流には吸気温
（Ｔ＾）センサ１１が取付けられており、吸気温Ｔ＾を
検出して対応する電気信号を出力してｒ”、ｃＵ　９に
供給する。

吸気管２のエンジンＩとスロットル弁７間には燃料噴射
弁１２が設けられている。この燃料噴射弁１２は吸気ｖ
２の吸気弁１３の少し上流側に気筒毎に設けられており
（２側のみ図示）、各噴射弁１２は図示しない燃料ポン
プに接続されていると共にＥＣ：Ｕ　９に電気的に接続
されて、ＥＣＵ９からの信号によって燃料噴射の開弁時
間が、即・ち燃料供給量が制御される。

エンジン１本体には第１及び第２のエンジン冷却水温セ
ンサ（以下それぞれｒＴｗＥ１センサ」。

ｒ　ＴＷＥ２センサ」という）１４，１０１が設けられ
、この両センサ１４，１０１はザーミスタ等から成り、
冷却水が充満したエンジン気筒周壁内に挿着され、ゴＷ
ＥＩセンサ１４は後述の冷却用電子コントロールユニッ
ト（以下ｒＥＣＣＵＪ　という）１５に、１”　Ｗ　Ｅ
　２センサ１０１はＥＣ，Ｕ９にそれぞれ検出水温信号
を（共給する。

また、エンジン１本体にはその潤滑油温度を検出する潤
ン骨油温センサ（以下ｒＴｏｒＬセンサｊという）１Ｇ
が設けられ、その検出′Ａ１１温信号をｎ；ｉ記ＥＣＣ
Ｕ１５に供給する。

エンジン回転数センサ（以下ｒＮｅセンサ」という）１
７がエンジンｌの図示しないカム軸周囲又はクランク軸
周囲に取（すけられており、ＴＤＣ信号、即ちエンジン
１のクランク軸の１２０°回転毎に所定のクランク角度
位置で１パルスを出力し、このパルスをＥＣＵ９に供給
する。

排気管３のエンジンＩより直ぐ下流側には、０２センサ
１８，１８が装着され、排気ガス中の酸素濃度を検出し
その検出値信号をＥＣＵ９に供給する。また、排気管３
のターボチャージャ４より下流側には三元触媒１９が配
置され、排気ガス中の１−Ｉ　Ｃ、Ｇ　Ｏ、Ｎ　Ｏｘ成
分の浄化作用を行う。

ターボチャージャ４は後述するように可変容量型のもの
であり、該ターボチャージャ４にはウォータポンプ２０
及びサブラジェータ２１を介装した管路２２が接続され
ている。即ち、ウォータポンプ２０、サブラジェータ２
１及び管路２２は、図示しないエンジン用冷却系とは別
１・１独立した水冷式のターボチャージャ用冷却系２３
を構成するものであり、該冷却系２３により供給される
冷却水が、ターボチャージャ４の後述する潤？１７部ケ
ーシング４３に形成されたウォータージャケラＩ・５７
（第３図）内を循環することにより、ターボチャージャ
４が冷却されるようになっている。また、管路２２は分
岐してインタークーラー６内に配置され、該インターク
ーラー６内を通る吸入空気を冷却する。ターボチャージ
ャ用冷却系２３のターボチャージャ４の直ぐ下流側には
ターボチャージャ冷却水温センサ（以下［ＴｗＴセンサ
Ｊという）２４が設けられており、その検出水温信号を
ＥＣＣＵ１５に供給する。更にＥＣＣＵ１５にはイグニ
ッションスイッチ（検出手段）２５が接続され、そのオ
ン・オフ信号が供給される。

また、第２図に示すように、エンジンルーム２６内には
、そのｎ；１部に位置して前後力向に送風を行うラジェ
ータファン２７、後側上部に位置して下向きの送風を行
うボンネットファン２８が配されている。ラジェータフ
ァン２７は第１の電動機２９によって駆動され、回転の
正逆及び強弱の調整が可能であり、ボンネットファン２
８は第２の電動機３０によって駆動される。

第３図はターボチャージャ４の全体構成図を示す。即ち
、ターボチャージャ４はコンプレッサ部分のスクロール
を形成するコンプレッサケーシング４１と、該コンプレ
ッサケーシング４１の背面を閉塞する背板４２とからな
るケーシングと、ターボチャージャ４の主軸を軸支し、
その１１＋受を潤ン骨するとともに冷却水がｖ４環する
構造を内蔵する用滑部ケーシング４３と、タービン部分
のスクロールを形成するタービンケーシング４４とを有
している。

コンプレッサケーシングｌの内部には、それぞれ吸気管
２が接続されたスクロール通路４５及びＩＱｌ＋線方向
通路４６が形成され、ｎｌｊ者４５は吸気出口をなし、
後者４６は吸気入口をなしている。

タービンケーシング４４の内部には、スクロール通路４
７と、接線方向に向けて開口するその入口間Ｄ　４７　
ａと、軸線方向に延在する出口通路４８と、その出口開
口４８ａとが形成され、入口間［１４、７ａ及び出口開
口４８ａはそれぞれ排気管３に接続されている。

潤滑部ケーシング４３の内部に形成された軸受孔４９，
５０には、ラジアル軸・でメタル５Ｉにより、前記した
ように主軸５２が枢支されている。

また、背板４２と潤滑部ケーシング４３の端面との間に
は、スラスＩ・軸受メタル５３が挟設されている。

潤滑部ケーシング４３の第３図に於ける上端部には、ｉ
ｆＷ、Ｉ　？（？　Ｍｌ＋導入孔５４がす設されており
、図示されていない潤ｍ　１ｌｌｌポンプから供給され
たエンジンｌと共用の潤′Ｐｌ？浦を、計１８１部ケー
シング４３の内部に穿設された潤２（’ＩＮＩＩ通路５
５を経てラジアル’１１１１＋受メタル５１及びスラス
ト軸受メタル５３にＵ（給している。各潤請部から排出
されたｉｌ？１滑油は、潤滑部ケーシング４３内に形成
された４１請浦排出ｒ丁５ＧからＵｒ出され、図示され
ていないオイルサンプに回収される。

スラスト＋１ｌｌＩｔ受メタル５３に供給された潤ト餘
１！がコンプレッサ側に流れ込むことを防ぐため、背板
４２の中心孔部にはシールリング６４が設けられている
。

また、潤謂部ケーシング４３内にはウォータージャケッ
ト５７がｌ形成されている。Ｊ亥つォータージャケット
５７は潤ｉ（？　Ｉ’ｌｌケーシング４３のターピング
ケーシング４４側では断面環状をなし、これと連続する
中央部では第３図における上端部において断面Ｕ字状を
なすとともに、０１ｊ記ターボチヤージヤ用冷却系２３
の管路２２が図示しない接続部において接続され、冷却
水が循環するようになっており、これによりターボチャ
ージャ４が冷却される。

第４図に併せて示されるように、スクロール通路４７の
中心部に配設された固定ベーン部材５８の外周部には、
タービンホイール５９を同心的に外囲するように、４つ
の固定ベーン６０が形成されている。これら固定ベーン
６０は、それぞれが部分弧状をなすとともに、円周方向
に沿って等幅かつ′″４４間隔けられている。

各固定ベーン６０の間には、背板６１に回動自在に枢着
された回動ビン６２の遊端に固着された可動ベーン６３
がそれぞれ配置されている。

これら可動ベーン６３は、固定ベーン６０と同等の曲率
の弧状をなし、かつ概ね同一の円周」二に位置していて
、第４図に実線で示す最小開度位置と、鎖線で示す全開
位置との間で回動可能である。

各固定ベーン６ｏ相互間の空隙は、これら各可動ベーン
６３が同期して回動駆動されることによりそれぞれ開閉
され、該各空隙の流通面積がその回動量、即ち可動ベー
ン６３の傾斜角度に応じて調整される。

各可動ベーン６３の同期した回動駆動は、それぞれを支
持する回動ビン６２、該回動ビン６２と連結された駆動
ロッド７０（第１図）を介して、そのアクチュエータ７
１によりなされ、駆動ロンドア０が伸長方向（第１図中
左方向）に作動せしめられたときに、各可動ベーン６３
による開度が増大し各空隙流通面積が大となるように、
また縮小方向（第１図中右方向）に作動せしめられたと
きには、上記開度が減少し各空隙流通面積が小となるよ
うになっており、かかる開度制御によりターボチャージ
ャ４の容量が調節される。

０；Ｉ記アクチュエータ７１は、第１図に示すように、
ダイアフラム７１ａにより画成される第１圧力室７１ｂ
と第２圧力室７１ｃとを有し、既述した駆動ロンドア０
は、第２圧力室７１ｃ側でハウジングを貫通してダイア
フラム７１ａに連結されている。第２圧力室７１ｂに挿
着されたバネ７＋ｄは、該ダイアフラム７１ａを、駆動
ロッド７０が縮小する方向、即ち前記可動ベーン６３に
より開度が減少する方向に（＝Ｊ勢している。

第１圧力室７１ｂには、エアクリーナ５及びターボチャ
ージャ４間の吸気路が絞り２２を介して接続されると共
に、ターボチャージャ４及びインタークーラ６間の吸気
路がレギュレータ７３、絞り７４及び過給圧導入用制御
弁７５を介して接続されている。

過給圧導入用制御ブｆ’７５は、常閉型のオンーオフ２
位置（ｒ動型？！磁ブｒであり、ソレノイド７５　ａと
該ソレノイド７５ａの励磁により開弁する弁体７５ｂと
を有している。ソレノイド７５ａの付勢により弁体７５
ｂを開成させると、前記ターボチャージャ４及びインタ
ークーラ６間の吸気路における過給圧Ｐ２がアクチュエ
ータ７１の第１圧力室７１ｂに導入される。

したがって、過給圧導入用制御弁７５のソレノイド７５
ａのオン−オフデユーティ比ＤＩを制御することにより
、過給圧の大きさが制御される。

一方、ｎ（１記アクチユエータ７１の第２の圧力室７１
ｃには、スロットル弁７より下流側の吸気路が定圧弁７
６及び負圧導入用制御弁７７を介して接続されている。

該負圧導入用制御弁７７も前記過給圧導入用制御弁７５
と同様の常閉型のオンーオフ２位置作動型電磁弁であっ
て、そのソレノイド７７ａの励磁によりブ「体７７ｂが
開成し、定圧ブｒ−７６により一定圧に調整された負圧
を第２圧力室７１ｂに導入するとともに、消磁時、弁体
７７ｂの閉成によりエアクリーナ７７ｃを介して大気を
導入する。

したがって、負圧導入用制御弁７７のソレノイド７７ａ
のオン−オフデユーティ比Ｄ２を制御することによって
も過給圧Ｐ２が制御される。

前記両制御弁７５．７７のソレノイド７５ａ。

７７ａは前記ＥＣＵ９にそれぞれ接続され、ＥＣＵ９か
らの信号によって上記デユーティ比Ｄ１゜Ｄ２が制御さ
れる。

前記ＥＣ：Ｕ　９はエンジン１の運転時に作動し、前述
の各種センサからの入力信号に基づいて、エンジン１の
運転状態を判別し、該判別された運転状態に応じた燃費
特性、加速特性等の緒特性の最適化が図られるように、
燃料噴射ブｐ１２の燃料噴射時間Ｔ２Ｏ丁、点火装置３
１の点火時期等を演算し、該演算結果に基づく駆動信号
を燃料噴射弁１２、点火装置３１に供給する。即ち、Ｃ
ＣＵ９は、前記Ｏｒ＋＋センサ８、ＰＢ＾センサｔｏ、
Ｔ＾センサＩＩ。

ＴＷＥ２センサ１０１、Ｎｅセンサ１７．０２センサ１
８、Ｐ２センサ１００等からの入力信号波形の整形、ア
ナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換等の機能を有する入
力回路、中央演算処理装置（ＯＰ（Ｊ）、ＣＰＵで実行
される燃料噴射時間並びに後述する圧力検出系の異常判
別その他の各種演算プログラム及び演算結果等を記憶す
る記憶手段、及び駆動信号を出力する出力回路等から構
成され、ＣＰＵは、燃ｔ゛［噴射量（１ガ御については
、エンジン運転状態に応じて前記ＴＤＣ信号に同期して
燃料噴射弁１２を開弁ずべき燃料噴射時間１’ＯＵＴを
次式に基づいて演算する。

Ｔｏｏｒ＝Ｔ　ｉ　ＸＫｌ＋に２　　　　　・　（１）
ここに、Ｔｉは基本燃料噴射時間を示し、例えばエンジ
ン回転数Ｎｅ及び吸気管内絶対圧Ｐｓ＾にＬａ：じて、
ｄ８憶手段にＪＬ！憶されたＴｉマ・ツブがら算出され
る。該Ｔｉ値は、混合気の空燃比が理論空燃比（１４，
７）となるように全運転領域で設定されている。Ｔｏｕ
ｒ（直の演算にあたり、上記の如きＮｅ値及びＰＢＡ値
に応じたＴＩマツプを用いることによって、即ちＰＲ＾
センサ１０を採用することにより、過給状態とスロット
ル介７の動き（即ち運転者の意思）を総合的に把握する
ことができる。

また、Ｋ１は吸気温Ｔ＾、エンジン冷却水温ｒｗ＋：２
、スロットル弁開度ＯＴＩ＋等により定められるエンジ
ン運転状態に応じた補正係数、Ｋ２は例えば加速時増量
などのための補正定数である。

ＣＰＵは、」二連のようにして求めた燃料噴射時１７Ｉ
ＪＴｏｕｒに基づイテ燃ｔ′Ｆ噴射ブｐ１２をｒ）’Ｆ
Ｊ　′Ｒ−さセル駆動信号を出力回路を介して燃料噴射
弁１２に供給し、該ターボチャージャイマ１エンジンｌ
の燃料噴射量の制御を行う。

また、ＣＣＵ９は、各種センサからの入力信号に基づい
て制御弁７５．７７に駆動信号を供給し、各制御弁７５
．７７及びターボチャージャ４とリンクされたアクチュ
エータ７１を駆動することにより、ターボチャージャ４
の容量を最適に制御する。

即ち、ターボチャージャ４の過給圧制御については、Ｅ
Ｃ：Ｕ９によって各運転状態における適正過給圧を予め
設定しておき、その設定過給圧（Ｉ’２ＲＥＦ）と実際
の過給圧Ｐ２　（Ｐ２センサ１００の測定値）とを比較
し、その偏差をなくすように、即ち該偏差が零となるよ
うに実際の過給圧Ｐ２を前述の可動ベーン６３の開閉に
よって制御するいわゆるフィードバック制御を採用して
おり、これにより精度よく全運転状態で過給圧Ｐ２の適
正化制御を行うようにしている。

前記ＥＣＣＵｌ　５はエンジン１の運転時及び停止後の
所定時間内において作動し、ＴＷＥ　１センサ１４、Ｔ
Ｏ■Ｌセンサ１６及びＴＷＴセンサ２４からの入力信号
等に基づいて、ウォータポンプ２０の運転・停止、ラジ
ェータファン２７の運転・停止、回転の正逆及び強弱及
びボンネットファン２８の運転番停止を決定し、その駆
動信号をウォータポンプ２０、第１及び第２の電動１幾
２９．３０に供給する。

また、ＥＣＣＵｌ５はＣＣＵ９と電気的に接続されてお
り、エンジン１の運転時、ＣＣＵ９はＥＣＣＵｌ５を介
してボンネットファン２８の運転・停止を１ｊｄＪ御す
るとともに、ＩＥＣＣＩＪＩ５が異常を検知したときに
そのフェイルセーフ処理を行う。

第５図は前述した［ＥＣＣＵｌ　５の外部結線状ｒ）等
を詳細に示す配線図であり、Ｆ、ＣＣＵ　１５は端子８
１〜Ｂ９．Ａｌ−Ａ１２を有する。端子Ｂ１はバッテリ
に接続され、バッテリ電圧が印加される。端子Ｂ９はグ
ランド（ボディアース）端子である。

端子Ｂ２は、通常のイグニッションスイッチ２５のオン
・オフ端子に接続される。一方、端子Ｂ３は、これとは
異なり、イグニッションスィッチ２５オフ時でもバッテ
リと接続している。エンジンｌ運転中にイグニッション
スイッチ２５をオフすると、エンジンｌは停止し、また
ＥＣＵ３もスイッチオノにより非作動状態（メモリ記憶
保持イ幾能は除く）となるが、［ＥＣＣＵ１５は、既述
の如く、エンジン停止後も必要に応じ所定１１６間作動
させるため、イグニッションスイッチ２５のオフ操作に
かかわらずバッテリとの接続がある上記端子Ｂ２が設け
られている。ＥＣＣＵ１５のエンジン停止後の作動時間
は、イグニッションスイッチ２５のオフ操作に伴って起
動されるタイマによって設定する。

エンジン停止後のＥＣ：ＣＵ　Ｉ　５作動用のタイマの
設定時間については、エンジン停止状態、従って車代発
電機による充電がなされない状態で電動のラジェータフ
ァン２７、ボンネットファン２８、ウォータポンプ２０
のいずれか一つ以上が運転駆動されるものであるから、
バッテリの消費がなるべく少なく、しかも冷却効果を」
二げられるように、これら両方の観点から適用する車両
のエンジンルームの広狭、・各部のレイアウト等をも考
慮して決定する。−例として、かかるＥＣＣＵ１５の作
動可能時間は、少なくとも２０分を超えて設定されＥＣ
；ＣＵ　１５作動用のタイマにより設定された所定時間
中は、冷却統合ユニットとしてのＥＣＣＵ　１５はイグ
ニッションスイッチの状態にかかわらず常にバッテリか
ら電圧を受け、制御可能状態となり、所定時間が経過し
た時点で、ＥＣＣＵＩ５による所定の冷却制御動作は打
ち切られる。

端子Δｌ〜Δ３はＴＷＥＩセンサ１４、Ｔｗｒセンサ２
４及びＴＯＩＬセンサ１６の検出信号入力用端子で、各
センサに接続されている。端子Ａ４はＥＣＣＩＪ１５の
内部回路の信号系のグランド端子である。また、端子△
５はエアコン（Δ／Ｃ）ユニット８０に接続されており
、エアコンのスイッチのオン・オフ信号が人力される。

端子８４〜Ｂ６はラジェータファン２７　ｎｐＪ御用端
子で、駆動回路２９０に接続されている。該駆動回路２
９０は、正転時の弱回転及び強回転切換え用のそれぞれ
コイル２９１　ａ　＋　２９２　ａ、ノーマルオープン
接点２０１　ｂ　、　２９２　ｂから成る第１及び第２
のリレー回路２９１及び２９２と、正逆回転切換え用の
それぞれコイル２り３　ａ　、　２９４　ａ、ノーマル
クローズ端子２９３ｂ。

２９４ｂ及びノーマルオープン端子２９３　ｃ　、　２
り４　ｃから成る第３及び第４のリレー回路２！１３．
２！１１４と抵抗２９５とを有しており、ラジェータフ
ァン低速（ＬＯＷ）回転指示用の端子Ｂ４が第１のリレ
ー回路２９１に、また同高速（Ｉｌｌ）回転指示用の端
子Ｂ５が第２のリレー回路２９２に、更に同逆転（ＲＥ
Ｖ）指示用の端子Ｂ６が第３及び第４の各リレー回路２
９３．２０４と接続されている。

ラジェータファン２７の回転の強弱、正逆は下記のよう
にして行われる。

正転時の弱回転の場合は、端子Ｂ４に低レベル出力が出
される。これにより、第１のリレー回路２９１が作動し
、第１の電動機２９には抵抗２９５により低減された駆
動電流が流れ、ラジェータファン２７は低速回転する。

強回転の場合は、端子ＢＳに低レベル出力が出され、第
２のリレー回路２９２が作動する。この場合には、電動
機２９に犬なる駆動電流が流れ、ラジェータファン２７
は高速口１１云する。

逆回転の場合には、端子Ｂ６に高レベル出力が出され、
第３及び第４のリレー回路２９３．２９４が作動し、各
リレー接点がノーマルオーブン端子２！’）３ｃ　。

２９４ｃ側にすＪ　ｔ＋、わる。これにより電動１幾２
９への印加電圧の極性が反転し、かつ駆動電流は抵抗２
９５により低減され、ラジェータファン２７は逆転低速
回転する。

上記逆転駆動は、エンジン停止後の所定時間内において
、連続的にあるいは断続的に待われる。

該ラジェータファン２７逆転時には、第２図に矢印で示
すように、エンジンルーム２６内の空気は内部からヰｆ
両ｎｉｆ方外部へ排出される。

端子・Ｂ７はボンネットファン２８制御用端子で、駆動
回路３００中のコイル３０１ａとノーマルオーブン接点
３０１ｂから成るリレー回路３０１に接続されている。

また、該駆動回路３００には、専用のヒユーズ３１０が
設けられている。ボンネットファン２８の駆動は上述と
異なり、第２の電動機３０によるオン・オフ駆動のみで
あり、その運転・停止は端子１３７に高レベル、低レベ
ル出力が出されることによってなされる。

該ボンネットファン２８の駆動制御は、エンジン１の運
転時及びエンジン停止後の前記所定時間内に連続的にあ
るいは断続的に待われる。

端子Ｂ８はウォータポンプ２０制御用端子で、ウォータ
ポンプ２０駆動用の第３の電動機２０１と、コイル２０
２ａ及びノーマルオープン接点２０２ｂから成るリレー
回路２０２とを有する駆動ＩＧ路２００に接続されてい
る。該駆動回路２００も専用のヒユーズ２１０が設けら
れている。ウォータポンプ２０の駆動も、上記ボンネッ
トファン２８の場合と同様オン・オフ駆動のみであり、
その運転・停止は端子Ｂ８に高レベル、低レベル出力が
出されることによってなされる。

該ウォータポンプ２０の駆動制御は、エンジン１の運転
時及びエンジン停止ｌ−後の前記所定時間内に連続的に
あるいは前記ボンネットファン２８に代えて断続的に行
われる。

端子へ６〜Ａｓはそれぞれ第１〜第３の電動機２９．３
０及び２０１の端子電圧ＶＭＦ、ＶＢＦ及びＶｗｐの入
力用端子である。

即ち、これらは、それぞれラジェータファン用、ボンネ
ットファン用及びウォータポンプ用の各電動機２９．３
０及び２０１の端子電圧検知ボートであって、ＥＣＣＵ
ｌ　５ではそれぞれの電動機の正常回転数の上・下限対
応電圧を後述の記憶手段に予め設定しており、その範囲
外の電圧値を入力したとき（例えば、電動機がショート
などし、それに伴い電圧が変化して所定範囲外の電圧値
となったとき）、異常であると判断するための情報を取
り込むのに使用されるボートである。

端子Ａ９〜ハ１２はＥＣ：Ｕ９に接続されている。

該端子Δ９はＥＣＵ９からの上記ウォータポンプ２０ｆ
ｌ、１１（ｉｌｌ用の信号入力端子であり、エンジンｌ
の運転時におけるエンジン回転数、エンジン水温、吸気
温等に応じたエンジン運転状態に基づく制御を行う場合
、該運転状態に基づいて得られたウォータポンプ２０に
対する制御信号がＥＣＵ９から端子Ａ９に供給される。

端子ΔｌＯはフェイルセーフ出力端子であり、異常検出
時には該端子Ａ１ｏからフェイルセーフ指示用の制御信
号がＥＣＵ９に送出され、ＥＧＵ９がこれに基づいて所
定のフェイルセーフ動作を行えるようになっている。

端子Ａ＋ｔはエアコン冷媒圧力スイッチ８１に接続され
ており、そのオン−オフ信号が入力される。

該スイッチ８１はエアコン用の図示しない圧縮機による
冷媒圧力が所定圧以上のときオンするスイッチであり、
そのオン−オフ信号はＥＣＵ９にも入力される。また、
端子Δ１２はエアコンが運転中であることを表す信号を
ＥＣＵ９に出力する端子である。

前記エアコンユニット８０はＥＣＵ９からの制御用駆動
信号によって圧縮機の作動、非作動（具体的にはエンジ
ン駆動軸系への電磁クラッチによる連結、遮断）が制御
される。

上記スイッチ８１並びに端子・Δ１１は、次のようなラ
ジェータファン２７の駆動制御に用いられる。

即ち、エンジン冷却水温’Ｉ”　ｖｕｐ、　ｌが高温の
所定値（例えば９０°Ｃ）を超えるような状態のときは
、送風冷却を行うべく、既述したように、端子Ｂ５へ低
レベル出力を出してラジェータファン２７を高速正回転
させる必要があるところ、エンジン冷却水温ＴＷＥＩが
上記所定値以下ではあるが該所定値よりやや低い（１α
を呈している場合（例えば８４℃以上）においても、エ
アコンの稼動並びに冷媒の圧力如何によっては、ラジェ
ータファン２７を回転させ、しかも高速回転、低速回転
を切換制御するのが望ましい場合がある。特に、ラジェ
ータファン２７をエアコンのコンデンサファンと連動さ
せる構成を採用するときは、エンジン冷却水温Ｔｗε１
が上記所定値を超えなくても、事０；Ｉにラジェータフ
ァン２７を回転駆動すれば、エアコンの冷媒の冷却を行
わせることによりエアコン性能の低下を防止することが
可能であり、かつ、かかる場合に冷媒の圧力が所定圧（
例えばｌ０ｋｇ／ｃｎり以」二で高い状態とそうでない
状態とで送風の強弱を切換えれば、より適切な制御を行
うことができる。

そこで、エンジン冷却水温Ｔ＋ｕ：ｘが」ニジ所定値以
下で、かつエアコンの冷媒圧力が高いとき、即ち上記ス
イッチ８１のオンのときにはラジェータファン２７を事
前に高速回転させ、しからされば、即ち上記スイッチ８
１がオフのときにはラジェータファン２７を回転させる
も低速回転させるよう制御することとしている。

上記エアコン冷媒圧力スイッチ８１並びにそのスイッチ
信号入力用の端子Ａ１１は、かかる駆動制御の情報を取
り込むため設けられており、また、該制御のためのプロ
グラムもＥＣ：ＣＵｌ、５の記憶手段に予め記憶させて
おくことができる。

ＥＣＣＵ１５は、各種入力信号を供給され、入力信号波
形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナロ
グ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有す劣
入ツノ回路、中央演算処理回路（Ｃｒ’Ｕ）　、ＣＰＵ
で実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶
する記憶手段、及び前記端子Ｂ４〜Ｂｓ、Δ】ｏ、　Ａ
ｌ１に出力を送出する出力回路等から構成され、更に、
前記ウォータポンプ２０などの断続制（３１を行う等の
場合には、当該制御のためのタイマ等をも含む構成とさ
れる。

第６図は、本発明に従う故障検知の一実施例を示す故障
検知プログラムのフローチャートである。

まず、ステップ６０１では、ターボチャージャ冷却水温
センサＴＷＴ２４の異常検知フラグＦ丁１１５Ｃ２が値
ｌであるか否かを判別する。該フラグＦＴＩＩＳＯ２は
、ＴＷＴセンサ２４の異常検知の２回目検知用のフラグ
であって、後述する１回目検知用のフラグＦＴＩＩＳＯ
＋と共に、その値がともに１となったとき、即ち各検知
毎に値ｌがセットされて２回ともイ直ｌのとき、故障と
最終的に確定するのに用いられる。

このように、２回検知を行うことにより、ノイズ等が原
因の誤検知防止が図られる。

該ステップ６０１の答が否定（Ｎｏ）のとき（従って、
後述するフェイルセーフ処理実行中でない場合）には、
ＴＷ丁センサ２４の検出水温値ＴＷＴが所定の高温側Ｔ
ｗｒ異常判定水温値”Ｉ’１ｌＳＧＦＩ＋より低いか否
かを判別しくステップ６０２）、その答が否定（Ｎｏ）
のときは後述のステップ６１２以降へ進む一力、答が肯
定（Ｙｅｓ）のときはステップ６０３以下の処理を実行
する。前者の場合は、高温側での故障判別のためである
ことから後述するようなウォータポンプ２０の停止制御
を経ることなく直接ステップ６１２以下の処理を実行さ
せることとなる。

しかして、ステップ６０３へ進むと、ウォータポンプ禁
止フラグＷＰＤＦＬＧが値Ｏであるか否かを、まず、判
別する。

該フラグＷＩ’ＤＦＬＧは、その値がＩの状態は、低温
側での故障判定にあたってウォータポンプ２０を強制的
にオフ、即ち一旦駆動を停止させるべき状態にあること
を意味し、一方、その値がＯの場合には、かかる禁止が
解除、即ち駆動可能な状態にあることを意味する。ステ
ップ６０３での判別の結果、その答が肯定（Ｙｅｓ）、
即ちフラグＷＰＤＦＬＧが値Ｏにセットされているとき
は、エンジン用冷却系のエンジン冷却水温センサＴｗε
１１４の検出水温値ＴＷＥＩが所定水温値Ｔ？八〇ｌｌ
ε（例えば８５℃）より高いか否かを判別する（ステッ
プ６０４）。

上記Ｔｌ！ＡＤＩＩε値は、ＴＷＴ故障検知下限値とし
て設定されているものであって、その答が否定（Ｎｏ）
、即ちＴ”ｗεｌ≦ＴＲ＾ＤＩＩＥが成立するときは、
直接後述のステップ６０８へ進む一方、答が１９定（Ｙ
ｅｓ）、即ちゴｗｐ、】）　Ｔ　ＲＡＤＩ＋！：が成立
し、従って、エンジン用冷却系の水温が充分高ければ、
ＴＷＴセンサ２４の故障判定につきこれを的確に行うこ
とが可能な状況にあるとみて、ステップ６０６へ進む。

また、前記ステップ６０３の答が否定（ＮＯ）の場合、
即ちＷＰＤＦＬＣが値１にセットされているときは、ウ
ォータポンプ２０に対する停止処理（後述のステップ６
１１参照）が実行中であることを意味しており、かかる
場合は、ＴＷＥＩ値が、前記所定値Ｔ　ＲＡＤＩＩＥＪ
：　）Ｊも低い所定水温値Ｔｌ！ＡＤＩＩＬより高いか
否かを判別しくステップ６０５）　、該ステップ６０５
の答が否定（Ｎｏ）、即ちＴＷＥＩ≦Ｔ？、＾ＤＩＩＬ
が成立するときは、ステップ６０８へ直接進む一方、答
が肯定（Ｙｅｓ）の場合には、即ち１−ＷＥＩ＞１゛？
八ＤＩＩＬが成立し、前記ステップ６０４の場合と同様
、エンジン用冷却系の水温が高い状態にあるときには、
ステップ６０６へ進む。

上記後者の所定水温値′「？＾ＤＩＩＬは、所定水温値
ＴＲＡＤＩＩＥ、即ちＴＷＴ低温側検知下限ＴＷＥＩ値
を設定するＴ　ＲＡＤＩＩＨに対し、それよりもやや低
温側に所定のヒス幅を設定するためのものであって、こ
れによりウォータポンプ２０のオン／オフのハンチング
を防止すると」（に、後述の故障判定の際の検知時間（
ｔ　ＦＴＩＩＳＧ　Ｘ　２　）を確保するのに用いられ
る。

上記各ステップ６０４．６０５は、ＴＷＴセンサの故障
判別にあたり、ＴｗＥｌ値（エンジン冷却水温）が充分
高温になった場合のみ検知（オープン検知）を行うべく
、エンジン用冷却系の水温が低い状態にあるかどうか、
換言すれば、外気温自体が低い状況にあるのかどうかを
みるために設けられている。

ターボチャージャ用冷却系とエンジン用冷却系は独立で
あるが、冷却媒体として水を使用しており、この点で相
関関係があるので、両系での水温の状況を対比（比較）
できるようにしている。

エンジン用冷却系の水温ＴＩＪＩＥ１が充分高い場合に
ステップ６０６以下での検知処理を行わせることにより
、誤検知の少ないより適切な故障判定を行える。

エンジン始動に伴いエンジン用冷却系の冷却水Ｗ、には
上昇するが、この過程でｎＩｊ記スデステップ６０４定
（ＮＯ）の答が得られているときは、前記ウォータポン
プ禁止フラグＷＰＤＦＬＯが値０に再セットされ（ステ
ップ６０８）　、続くステップ６０９では、Ｔｗｒセン
サ異常検知タイマＴＭＦＩＩＳＧのタイマ値をＯにセッ
トすると共に、ＴＷＴセンサ異常異常検知１用目用フラ
グＦｌｌ５Ｏ！及び同２回目用フラグＦＴＩＩＳＧ２の
値を共に値Ｏにセットして、本プログラムを終了する。

従って、該ステップ６０９実行ｆσに上記タイマ’ｒＭ
ＦＩＩｓＧはＯ１即ちリセットされ続けることになる。

ステップ６０４の答が肯定（Ｙｅｓ）の場合、即ち’Ｔ
’　Ｗ　Ｅ　Ｉ値が充分高温になった場合は、この場合
のみ故障検知を行うべく、ステップ６０６では、Ｔｗｒ
センサ２４の検出水温値ＴＩＩＩＴが所定の低温側Ｔｗ
ｒ異常判定水温値Ｔｌｌ５ＧＦＬより高いか否かを判別
する。その結果、該ステップ６０６において、否定（Ｎ
ｏ）の答が得られたとき、即ちＴｗ丁、≦Ｔｎｓｃｐｔ
。

が成立し、ＴＷＴセンサ２４の検出水温値ＴＷＴが上記
判定水温値Ｔｎｓｃｐｉ、以下となったときは、ステッ
プ６１０以下へ進み、まず、前記フラグＨＳ　Ｇ　ｐ　
ＬＣが値１であるか否かを判別する。

該フラグＨＳＧＦＬＧは、ＴＷＴセンサ正常フラグであ
って、後述するように、イグニッションスイッチオンに
よって値Ｏにクリアされるものであり、今の場合は値Ｏ
であるから、」ニ記ステップ６１０での答は否定（ＮＯ
）であり、従って、ステップ６１１以下の処理を実行す
る。

即ち、ステップ６１１では、ｍｊ記ウつ−タポンプ禁止
フラグＷＰＤＦＬＯを値】にセットする。即ち、ウォー
タポンプ２０の駆動を停止させる。

上述のように、エンジン用冷却系の水温が充分高いにも
かかわらず、ターボチャージャ用冷却系の水温が前記低
温側の所定異常判定水温Ｔｌｌ５ＣＦＬ以下のときは、
ＴＷＴセンサ２４に故障発生の可能性があるので、まず
、ウォータポンプ２０を停止させ、即ち強制オフし、そ
の後の経過を監視する。

即ち、ステップ６１２以下へ進み、前記ステップ６０９
でスタートさせたタイマＴＭＦＩＩＳＯのタイマ値が所
定のＴＩＬＩＴ異常判定時間シＦＴＩＩＳＧ（例えば６
０秒）以上か否か判別し、その答が否定（Ｎｏ）、即ち
」二配所定時間ｊｐ月１５Ｇに達していない（所定時間
経過前）ならば、そのまま本プログラムを終了し、−力
、ステップ６１２の答として所定（Ｙｅｓ）の判別結果
が得られたならば、即ち、ＴＷＴ≦Ｔ＋＋５ｃＦＬの状
態が所定異常判定時間ｔ、　ＦＴＩＩＳＯを超えて継続
したならば、ステップ６１３以下へ進む。

ｎ１１記ＴＷＴセンサ２４が正常であるならば、上述の
ように、−旦ウオータポンプ２０を停止させる（フラグ
ＷＰＤＦＬＯを値１とする）のだから、それに伴いＴＷ
Ｔ値は上昇するはずであるという見地から、かかる水温
Ｔｗｒの上昇を待つための時間を設定する意味で上記タ
イマＴＭＦｌｌＳＧが設定されている。従って、所定時
間Ｌ　ＦＴＩＩｓＧ経過前において、１’ｗｒｆ直が上
昇し、川Ｊち’「ｗｒ＞Ｔ冨１ｓＧＦＬとなったときは
（ステップ６０６の答が［背定（Ｙｅｓ）となったとき
は）、正常と見て、上述の異１π検知ループから脱し、
前、！Ｌ！　Ｔ　ｗｒセンサ正常フラグＨＳ　Ｇ　ＦＬ
Ｃを値１にセットしくステップ６０７）　、前記ステッ
プ６０８以下を実行して本プログラムを終了する。

このようにして、所定時間Ｌ　ＦＴＩＩＳＯ待つ、こと
によって、更に誤検知防止がより確実に図れ（正常であ
るにもかかわらず、故障であると誤って判定するのを防
止できる）、また、正常と判断されたときは、が１記フ
ラグＨ３ＧｐＬｃをｆｆｆ　ｌとして、これにより次回
イグニッションスイッチオンによりクリアされるまで、
低温側検知を行わず（ステップ６０６からステップ６１
０へ進んでも直接ステップ６０８へ進むこととなる）、
また、ウォータポンプ２０の駆動禁止は解除される（ス
テップ６０８）。

このようにして、ＴＷＴセンサ２４として通常の検出範
囲幅（対象温度範囲が５０℃〜２００℃で、その幅が１
５０℃程度）のものを用いても、誤検知を避けつつ故障
検知が可能であり、従って、ＴｗＥＩセンサと同じもの
がそのまま使用でき、格別のセンサを用いないで済むの
でコスト的にも有利である。

更に、上記の点について詳述するに、既述したように、
本ターボチャージャ付エンジンにおいては、エンジン用
冷３系とこれとは別個独立した水冷式のターボチャージ
ャ用冷却系とを備えており、この場合には、それぞれ水
温検出用のセンサが別個に設けられている。

後者の冷却系のセンサは、高温となるターボチャージャ
を、当該冷却系に配置したウォータポンプを用いて冷却
する場合の制御に必要な水温値を取り出すためのもので
あるから、適正な冷却制御を行わせる上で常に正常に検
出出力が得られることが要求される電力、コスト等の面
から格別なセンサを用いず、前者のエンジン用冷却系で
使用される通常の検出範囲幅（測定範囲、即ち、所要の
精度が保てる温度範囲）を有するセンサをそのまま用い
たという要望も他力である。

エンジン冷却水温センサとしては、例えばサーミスタを
利用した検出範囲幅が１５０℃程度のものが一般には使
用されており、エンジン用冷却系では、かかる１５０℃
程度の幅のものでも、上限温度としては１２０’Ｃ位で
済むため、下限温度は一３０℃程度となり、−３０℃〜
１．２０℃の検知箱１ｍで十分足りる（全運転領域でも
精度良＜　ｉ＋ｑれる）。

ところが、このものをターボチャージャ冷却水温センサ
として使用すると、ターボチャージャ系では高温のため
上限は２００℃以上程度まで測定したいので、上記通常
の１５０℃程度の幅の場合は、下限が５０℃程度という
ことになり、かかる５０℃〜２００℃の範１ｍで使用す
ることになる。

しかして、エンジン冷却水温センサとしては、そのセン
サのオープン、ショートの故障については、上述の一３
０℃〜１２０℃の温度の」二下域の抵抗値でみることが
できるが、ターボチャージャ冷却水温センサの場合は、
１−記の如く、５０〜２００℃で使用することとなるた
め、オープン検出（オープン故障）をみることができな
い。

即ち、ターボチャージャ冷却水温センサとして使用する
与きは、低温側レンジ限界が３０℃程度のため、オープ
ン故障との判別ができず、その結果、故障検知にあたり
、誤検知を招くおそれが大きい。

外気の低い状況です（両を放置（５主停車）させていた
ようなとき、外気と水温がほぼ等しくなって、例えば−
１０℃、０℃、２０℃等の状態になる場合もあるところ
、かかる場合に誤検知の可能性はより高く、誤って正常
であるのに故障と判定してしまうと種々の弊害を発生さ
せてしまう。例えば、故障時にセンサ出力値に代えて固
定値を代替値として適用するようなシステムを採ってい
るときは、実際には冷え切っているときでもウォータポ
ンプを駆動するようにしたならば、無駄な電力を消費す
ることにもなるし、更には、冷却水はインタークーラへ
も送られているので、低くし過ぎてしまい、充填効率が
高くなってエンジンダメージを起すなどの場合もあり得
る。

上述のように、同程度の検出範囲幅のものをそのまま使
用するときは、故障検知の面で適正を欠き、エンジンが
暖気されていても、インタークーラ系が冷えている場合
等、センサオープンであると判別し誤検知を招くなどの
問題があ１ノ、何らかの誤検知対策を講せず必要性はよ
り高いことになるのであり、そこで、上述のような処理
を待わせることとしているのである。

しかして、前記ステップ６１２からステップ６１３へ進
むと、ここでは１回目用のｔ７ｉｆ記フラグＦＴＩＩＳ
ＧＩが値ｌにセットされているか否かを判別し、その答
が否定（Ｎｏ）のときはステップ６１５へ進み、該フラ
グＦＴＩＩＳＧＩを値１に設定し、更に次の２回目検知
に備えて前記タイマＴＭＦＩＩＳＧをリセットシ、本プ
ログラムを終了する。このようにして、Ｔｗｒセンサ異
常検知フラグＦ　丁ｎｓｃ　ｌが値１にセットされる。

次回ループ以降において、ステップＧ１２から６１３へ
進んだとき、」二連の如く、１回目の異常検知が行われ
てフラグＦ　Ｔｌｌ５Ｏ＋はその値が１値に設定されて
いるので、該ステップ６１３の答が１７定（Ｙｅ　ｓ　
）であり、この場合には２回目用のフラグＦ月ｌ５Ｇ２
を値１に設定しくステップ６１４）　、本プログラムを
終了する。

かくして、両フラグＦｒ＋＋ｓｒ＋＋、　Ｆ丁ｏｓｃ２
がともに値ｌに設定されたときは、次回ループにおいて
、ステップ６０１の答が肯定（Ｙｅｓ）となり、フラグ
Ｆ丁１１３ＧＩの値が１か否かを判別するステップ６１
６での答も肯定（Ｙｅｓ）となるので、最終的に故障と
判断し、ステップ６１７以下で所要のフェイルセーフ処
理が実行される。

即ち、ステップ６１７では、’Ｆｗｒ値に１”ｗ７異常
時代替値（例えば１００℃）を設定し、更にウォータポ
ンプ禁止フラグＷＰＤＦＬＧを値０に設定、即ち禁止を
解除しくステップ６１８）　、木プログラムを終了する
。このようにして、故障時には、ＴＷＴセンサ値として
固定値を使用し、以降の処理では、故障修理が行オ）れ
るまで、その代替固定値により、ウォータポンプ２０等
の制御が決定される。

（発明の効果） 本発明によれば、内燃エンジンの冷却系と、該冷却系に
設けた電気的にオン、オフできるウォータポンプと、前
記冷却系の冷却水温を検出する冷却水温センサとを（Ｉ
ｉｆｆえた内燃エンジンにおける故障検知方法において
、Ｏ１ｆ記冷却水温センサ°による検出水温値を所定の
低温側判定値と比較し、該検出水温値が該判定値より低
いとき前記ウォータポンプを一旦停止させ、かつ該ウォ
ータポンプ停止後所定時間経過した後も前記冷却水温セ
ンサの検出値が１１１Ｊ記判定値を下回っているとき前
記冷却水温センサが故障であると判定するようにしたも
のであるから、冷却水温センサの故障を確実に検知する
ことができ、しかも、誤って故障と判定する誤検知も防
止することができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の故障検知方法が適用されるターボチャ
ージャを備えた内燃エンジンの燃料供給制御装置の全体
構成図、第２図は該エンジン搭載車両のエンジンルーム
内の概略構成図、第３図はターボチャージャの電断面図
、第４図は第３図の１ｖ−ｒｖ線からタービンケーシン
グ側を見た矢視図、第５図はＥＣＣＵの外部結線状態等
を示す敗戦図、第６図は故障検知プログラムの一例を示
すフローチャートである。 ■・・・内燃エンジン、９・・・電子コントロールユニ
ット（ＥＣＵ）、ｌ　４・・・エンジン冷却水温センサ
、１５・・・冷却用電子コントロールユニット（［’、
　ＣＣＵ）、２０・・・ウォータポンプ、２４・・ター
ボチャージャ冷却水温センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内燃エンジンの冷却系と、該冷却系に設けた電気的
   にオン、オフできるウォータポンプと、前記冷却系の冷
   却水温を検出する冷却水温センサとを備えた内燃エンジ
   ンにおける故障検知方法において、前記冷却水温センサ
   による検出水温値を所定の低温側判定値と比較し、該検
   出水温値が該判定値より低いとき前記ウォータポンプを
   一旦停止させ、かつ該ウォータポンプ停止後所定時間経
   過した後も前記冷却水温センサの検出値が前記判定値を
   下回っているとき前記冷却水温センサが故障であると判
   定することを特徴とする内燃エンジンにおける故障検知
   方法。