(57)【要約】【課題】  動力制御側でエアコンシステムの故障を判定する事により、動力制御側の対応制御の整合を取る事を目的とする。【解決手段】  エアコンの作動状態をエアコンの作動状態変化に伴い変化するパラメータに基づいて間接的に検出する手段と、該検出手段がエアコンの作動状態を検出可能であるかを判定する手段と、該判定手段により該作動状態を検出可能と判定したときにエアコンの作動状態を変更する手段と、該検出手段の検出結果に基づいてエアコンシステムの故障を判定する手段を有した。【選択図】図３
2006088858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の故障判定装置であって、
車両の動力を動力源とする冷房空調装置（以下、エアコン）と、
エアコンの作動状態を指令する手段と、
前記エアコンの作動状態をエアコンの作動状態変化に伴い変化するパラメータに基づいて間接的に検出する手段と、
該検出手段が前記エアコンの作動状態を検出可能であるかを判定する判定手段と、
該判定手段により該作動状態を検出可能と判定したときにエアコンの作動状態を変更する手段と、
該検出手段の検出結果に基づいてエアコンシステムの故障を判定する手段
を有することを特徴とする車両の故障判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の故障判定装置において、該エアコンの作動状態を変更する手段は、エアコンのＯＮ状態とＯＦＦ状態の変更を行うことを特徴とする車両の故障判定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両の故障判定装置において、該エアコンの作動状態を変更する手段は、エアコンがＯＮのときＯＦＦすること又はＯＦＦのときＯＮすることを特徴とする車両の故障判定装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両の故障判定装置において、該エアコンの作動状態を変更する手段は、エアコンの作動負荷を変更することを特徴とする車両の故障判定装置。
【請求項５】
請求項１に記載の車両の故障判定装置において、該パラメータはエンジンの吸気管圧，回転速度変化の少なくともいずれかであることを特徴とする車両の故障判定装置。
【請求項６】
請求項１に記載の車両の故障判定装置において、該作動状態を検出可能と判定したときにエアコンの作動状態を変更する手段に加え、それ以外の手段によりエアコンの作動状態が変化したとき、エアコンシステムの故障を判定することを特徴とする車両の故障判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の故障判定装置に関し、特にエアコンシステムが異常であることを判定する手段を含む故障判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアコンシステムの異常を診断するものとして特許文献１があり、該発明は、可変容量コンプレッサへの外部制御信号を所定のテストパターンに基づいて順次変化させ、このテストパターンの中の前記可変容量コンプレッサの吐出能力を大とするテストにおいて前記外部制御信号の信号レベルが一定となる時間を規制し、コンプレッサの吐出能力の大きい状態を所定時間経過後に変更することで、エバポレータの凍結前に冷媒供給量を減らすと共に、吹出温度が変更するよりも前にコンプレッサの吐出能力が切り替わることを防ぐ、としている。
【０００３】
また、該発明の目的とするところは、車両用空調装置の冷房サイクルに使用される外部制御式可変容量コンプレッサの故障診断において、診断中のエバポレータの凍結の危険をなくし、正確な診断を行うことにある。このように、エアコンシステム内でその故障を正確に診断することが行われている。
【０００４】
一方、エアコンシステムに動力を提供する動力制御側では、エアコンの作動状態によって、出力を調整するなどの、エアコンに対応する制御を行っている。この対応は、エアコンの作動状態の情報を得て行っている。
【０００５】
したがって、エアコンの作動状態の情報と、実際のエアコンの作動状態が食い違っていると、動力制御側の対応制御が実態にそぐわないものとなるが、ここで、情報伝達経路における故障までを考慮すると、すなわち、特許文献のような故障検出を行っても動力制御側にその情報が正確に伝達されないと、動力制御側の対応制御が実態にそぐわないものとなる。
【０００６】
かかる現象を回避する方法として、動力制御側でエアコンの作動状態を検出し、自身で認識しているエアコンの作動状態の認識との整合を判定する方法がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−１６６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもので、動力制御側でエアコンシステムの故障を判定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、
車両の故障判定装置であって、
車両の動力を動力源とする冷房空調装置（以下、エアコン）と、
エアコンの作動状態を指令する手段と、
前記エアコンの作動状態をエアコンの作動状態変化に伴い変化するパラメータに基づいて間接的に検出する手段と、
該検出手段が前記エアコンの作動状態を検出可能であるかを判定する判定手段と、
該判定手段により該作動状態を検出可能と判定したときにエアコンの作動状態を変更する手段と、
該検出手段の検出結果に基づいてエアコンシステムの故障を判定する手段
を有することを特徴とする車両の故障判定装置によって達成される。
【発明の効果】
【００１０】
これにより本発明は、動力制御側でエアコンシステムの故障を判定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
該検出手段がエアコンの作動状態を検出可能であるかを判定する手段が検出可能を判定したとき、エアコンの作動状態を変更する手段がエアコンの作動状態を変更し、エアコンの作動状態をエアコンの作動状態変化に伴い変化するパラメータに基づいて間接的に検出する手段が、エアコンの作動状態を検出し、該検出手段の検出結果に基づいてエアコンシステムの故障を判定する手段が起動するよう構成して実現した。
【実施例１】
【００１２】
本発明による実施例について、以下図面を参照して説明する。
【００１３】
まず、図１，図２により、動力装置の一形態であるガソリンエンジンシステムの動作について説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態の筒内噴射内燃機関１０７の制御システムにおける全体構成を示したものである。シリンダ１０７ｂに導入される吸入空気は、エアクリーナ１０２の入口部１０２ａから取り入れられ、内燃機関の運転状態計測手段の一つである空気流量計（エアフロセンサ）１０３を通り、吸気流量を制御する電制スロットル弁１０５ａが収容されたスロットルボディ１０５を通ってコレクタ１０６に入る。前記エアフロセンサ１０３からは、前記吸気流量を表す信号が内燃機関制御装置であるコントロールユニット１１５に出力されている。
【００１５】
また、前記スロットルボディ１０５には、電制スロットル弁１０５ａの開度を検出する内燃機関の運転状態計測手段の一つであるスロットルセンサ１０４が取り付けられており、その信号もコントロールユニット１１５に出力されるようになっている。
【００１６】
前記コレクタ１０６に吸入された空気は、内燃機関１０７の各シリンダ１０７ｂに接続された各吸気管１０１に分配された後、前記シリンダ１０７ｂの燃焼室１０７ｃに導かれる。
【００１７】
一方、ガソリン等の燃料は、燃料タンク１０８から燃料ポンプ１０９により一次加圧されて燃料圧力レギュレータ１１０により一定の圧力に調圧されるとともに、高圧燃料ポンプ１１１でより高い圧力に二次加圧されてコモンレールへ圧送される。
【００１８】
前記高圧燃料は各シリンダ１０７ｂに設けられているインジェクタ１１２から燃焼室
１０７ｃに噴射される。該燃焼室１０７ｃに噴射された燃料は、点火コイル１１３で高電圧化された点火信号により点火プラグ１１４で着火される。
【００１９】
また、排気弁のカムシャフトに取り付けられたカム角センサ１１６は、カムシャフトの位相を検出するための信号をコントロールユニット１１５に出力する。ここで、カム角センサは吸気弁側のカムシャフトの取り付けてもよい。また、内燃機関のクランクシャフトの回転と位相を検出するためにクランク角センサ１１７をクランクシャフト軸上に設け、その出力をコントロールユニット１１５に入力する。
【００２０】
さらに、排気管１１９中の触媒１２０の上流に設けられた空燃比センサ１１８は、排気ガスを検出し、その検出信号がコントロールユニット１１５に出力する。
【００２１】
該コントロールユニット１１５の主要部は、図２に示すように、ＭＰＵ２０３，ＥＰ−ＲＯＭ２０２，ＲＡＭ２０４及びＡ／Ｄ変換器を含むＩ／Ｏ  ＬＳＩ２０１等で構成され、内燃機関の運転状態を計測(検出)する手段の一つであるエアフロセンサ１０３，燃料圧力センサ１２１を含む各種のセンサ等からの信号を入力として取り込み、所定の演算処理を実行し、この演算結果として算定された各種の制御信号を出力し、前記各インジェクタ１１２，点火コイル１１３等に所定の制御信号を供給して燃料供給量制御，点火時期制御を実行するものである。
【００２２】
かかるエンジンにおけるエアコンシステムの装着形態の一例を図４により説明する。
【００２３】
図中の４０１はエンジンであり、その出力軸にプーリ４０２が取り付けられている。エンジン４０１が出力する動力は、プーリ４０２からベルトを介してプーリ４０３へ伝達され、動力伝達をＯＮＯＦＦ操作できるマグネットクラッチ４０４を経てコンプレッサ405へと伝達される。コンプレッサ４０５はこのように伝達されたエンジンの動力で作動し、エアコンシステムの冷媒を圧縮して空調の仕事を行う。
【００２４】
一方、エアコンシステムの作動，停止については、まず、乗員が操作するエアコンの
ＯＮＯＦＦスイッチ４０９により作動，停止が指令される。スイッチ４０８はスイッチ
４０９と直列に設置され、エアコンシステムの冷媒系状態に基づき、必要に応じて接，断の切替えを行う。かかるスイッチによる実際のＯＮＯＦＦ指令がエンジンコントロールユニット４０７に入力される。エンジンコントロールユニット４０７は、該ＯＮＯＦＦ指令に基づきマグネットクラッチ４０４に対しＯＮＯＦＦを指令し、コンプレッサ４０５の作動，停止を制御し、エアコンシステムの作動，停止を制御する。
【００２５】
ここで、エンジンシステムの制御の中で、エアコンシステムの作動指令がＯＮであるにも拘わらず、システムの作動を停止したい要求が発生する場合がある。具体的には、例えば車両を加速させるような、全エンジン出力を要求がある場合は、エアコンシステムの作動による動力消費をさせたくないため、エアコンシステムの作動指令がＯＮであるにも拘わらず、システムの作動を停止するようマグネットクラッチ４０４に対しＯＦＦの指令を出力するようにしている。
【００２６】
さらにエンジンコントロールユニット４０７はエアコンシステムの作動状態に応じて、エンジンの動力出力がエアコンシステムの作動状態と釣り合うように、エンジンの出力制御デバイスであるスロットル４０６の開度を制御する。すなわち、エンジンの出力は運転者のアクセル操作等の別因子により決定される量も存在するので、その量と、エアコンシステム作動に必要な量を加えてエンジンの全出力となるようにスロットル４０６の開度を制御する。
【００２７】
図６に、エンジン出力の内訳の例を示す。運転者が所定量アクセルを操作している場合は、アクセル操作量に応じたエンジン出力の要求が存在するということなので、アクセル操作分のエンジン出力があり、エアコンシステムが作動中は、それに動力を供給するためのエアコンシステム動力分も存在し、エンジンがアイドリングの回転を維持できるだけのエンジン回転持続分も存在する。したがって、最終の目標エンジン出力は、該３成分の和となっている。
【００２８】
さらに、図示しないが、エンジンコントロールユニット４０７はエアコンシステムの作動状態に応じて燃料供給の形態を変更することも行っている。具体的には、車両減速中の燃料カットを行うエンジン回転数の領域を変更したり、空燃比フィードバック制御の制御ゲインを変更することを行っている。
【００２９】
また、図５に、別のエアコンシステムの装着形態の一例を示す。図中の５０１，５０２，５０３，５０４，５０５，５０６，５０７，５０９はそれぞれ図４中の４０１，４０２，４０３，４０４，４０５，４０６，４０７，４０９と同様の機構である。５０８はエアコンシステムのコントロールユニットで、エアコンシステムの制御を掌っており、乗員が操作するエアコンのＯＮＯＦＦスイッチ５０９を入力とし、種々の情報をもとにマグネットクラッチ５０４に対しＯＮＯＦＦを指令する信号を出力する。この信号はマグネットクラッチ５０４へ受け渡されるとともに、エンジンコントロールユニット５０７にも並行して入力されている。すなわち、エンジンコントロールユニット５０７は、エアコンシステムの作動，停止の情報をかかる情報経路で入力している。
【００３０】
一方、エンジンコントロールユニット５０７は、前述のようなエンジンシステムの制御の要求によるエアコンシステム停止の要求をエアコンシステムコントロールユニット508へ出力し、エアコンシステムコントロールユニット５０８は、該要求に基づいてマグネットクラッチ５０４に対するＯＮＯＦＦ指令を出力するようにしている。
【００３１】
なお、エンジンコントロールユニット５０７からのスロットル５０６に対する制御や、燃料供給の形態の変更については、図４における説明と同様である。
【００３２】
かかるシステム構成における動作を、図７を用いて説明する。エアコン作動指令は、エンジンコントロールユニットが認識するエアコンシステムの作動状態認識であり、ＯＮまたはＯＦＦの値を採る。エンジン出力の図象の実線は、エンジンコントロールユニットがスロットルの開度制御として目標とする値であり、エアコンシステム用の出力を含む。一方破線はエアコンシステム用の出力を含まない目標出力であり、運転者のアクセル操作分、エンジンの回転持続分などから成る。
【００３３】
図は、タイミング７０５まではエアコンシステム用の出力を含まない目標出力が変化せず、その後加速などの意図で該目標出力が図のように増加し、タイミング７０６以降は再び該目標出力が一定となるケースを示しており、さらに図のごとくエアコン作動指令が図のＯＮＯＦＦ挙動のように重乗している。
【００３４】
図のタイミング７０１，７０２，７０３，７０４において、エアコン作動指令がＯＮからＯＦＦまたはＯＦＦからＯＮへと切り替ることにあわせて、実線で示すスロットルの開度制御として目標とする出力がステップ的に変化している。すなわち、エアコン作動中の間は、その必要動力に見合った出力増大を行っており、よってエンジン回転数は不自然な挙動を示すことなく、破線の出力目標通りの挙動を取っている。
【００３５】
次に、エンジンコントロールユニットが認識するエアコンシステムの作動，停止の情報と、実際のエアコンシステムの作動，停止状態が整合していない場合の現象について、図７と同じケースで、図８，図９により説明する。まず、図８は、エンジンコントロールユニットは図７と同じエアコンシステムの作動認識をしているが、実際のエアコンシステムは作動状態であり続けた場合を表している。
【００３６】
エンジン出力の挙動は、エンジンコントロールユニットのエアコンシステムの作動状態認識が図７の場合と同じなので、図７の場合と同じ挙動になっている。
【００３７】
この場合、タイミング８０１と８０２の間、タイミング８０３と８０４の間、すなわちエンジンコントロールユニットはエアコンシステム停止と認識しているが、実際はエアコンシステムが作動している区間において、エンジンに対するエアコンシステムが与える負荷が一定なのに対して、エンジンコントロールユニットは該負荷がないものと認識している。そのため、実線の総目標出力を、エアコンシステム用出力に見合う分減量するが、実際に必要な出力に変化がないため、エンジン回転数が低下している。このエンジン挙動は運転者にとって不自然なものであり、運転意図と異なる減速感や、ショックとなって感じられる。
【００３８】
次に、図９は、エンジンコントロールユニットは図７と同じエアコンシステムの作動認識をしているが、実際のエアコンシステムは停止状態であり続けた場合を表している。
【００３９】
エンジン出力の挙動は、図８の場合と同様に、図７の場合と同じ挙動になっている。
【００４０】
この場合、タイミング９０１までの間、タイミング９０２と９０３の間、と９０４以降の間、すなわちエンジンコントロールユニットはエアコンシステム作動と認識しているが、実際はエアコンシステムが停止している区間において、エンジンに対するエアコンシステムが与える負荷が０と一定なのに対して、エンジンコントロールユニットは該負荷があるものと認識している。そのため、実線の総目標出力を、エアコンシステム用出力に見合う分増量するが、実際に必要な出力に変化がないため、エンジン回転数が増大している。このエンジン挙動は運転者にとって図８の場合と同様に不自然なものであり、運転意図と異なる加速感や、ショックとなって感じられる。
【００４１】
また、前述したようにエンジンコントロールユニットはエアコンシステムの作動状態に応じて燃料供給形態の変更も行っているため、図８，図９で説明した回転数挙動の不都合と同様な不整合を生じ、運転性の悪化や排気ガス成分の悪化を招く不都合を生じる。
【００４２】
かかる不整合を防止するには、エアコンシステムの故障診断を行い、故障と判定したときには故障状況に応じたフェイルセーフ制御を行えばよい。
【００４３】
次に、かかる不整合が生じる原因について説明する。
【００４４】
図４において、コンプレッサ４０５または冷媒系統が故障した場合はエアコンシステム停止状態となる場合が多く、かかる場合は特許文献１に示すような故障診断を行えば故障を判定検出することができる。
【００４５】
しかし、マグネットクラッチ４０４が常時接続状態、または常時断状態となる場合は、コンプレッサや冷媒系統に対する故障診断では判定することができない。なお、マグネットクラッチ４０４が常時接続状態となる故障の場合は、図９で説明した故障状態、常時断となる故障の場合は、図８で説明した故障状態となる。この故障状態となる原因はさらに、マグネットクラッチの故障、エンジンコントロールユニット４０７からマグネットクラッチ４０４へ駆動指令を伝達する経路中の故障がある。
【００４６】
さらに、プーリ４０２または４０３、またはプーリ間のベルトが故障した場合は、エアコンシステムが常時停止状態となるが、やはりコンプレッサや冷媒系統に対する故障診断では判定することができない。
【００４７】
また、図５に示すシステム構成の場合は、エアコンシステムコントロールユニット508からエンジンコントロールユニット５０７へ、マグネットクラッチ５０４への駆動指令を伝達する経路、またはエンジンコントロールユニット５０７からエアコンシステムコントロールユニット５０８へエアコンシステム停止の要求を伝達する経路に故障がある場合は、故障の状態によりエアコンシステムが実際に作動中に停止状態と誤認識、エアコンシステムが実際に停止中に作動状態と誤認識いずれかの状態となる。
【００４８】
かかる故障状態も併せて検出するためには、動力制御側すなわちエンジンコントロールユニットでエアコンの作動状態を検出し、自身で認識しているエアコンの作動状態の認識との整合を判定する方法がよい。
【００４９】
ここで、図７および図８，図９のエアコン作動指令切り替りにおける回転数の挙動に着目すると、正常である図７の場合では回転数の急変が殆ど生じないのに対し、故障である図８，図９の場合では回転数の急変が生じていることが分る。したがって、このようなエアコンシステムの作動状態変化に伴い変化するパラメータに基づいて、エアコンシステムの実作動状態を間接的に検出することが可能であり、したがってエンジンコントロールユニットの、エアコンシステムの作動状態の認識と、エアコンシステムの実作動状態を診断できる。
【００５０】
しかしながら、エアコンシステムの作動状態変化は、前述の通り、車両の乗員のスイッチ操作，エアコンシステムの冷媒系状態，加速時の出力確保などの要求により発生するものであり、発生頻度は期待できるものではない。一方、診断はシステムの信頼性確保のため、所定以上の頻度で実行したい要求があり、両者は両立しない。
【００５１】
したがって、診断を実行したいときに強制的にエアコンシステムの作動状態を切替えて診断を実行するようにすると診断の頻度を確保することができる。図３を用いてその方法の一実施例を以下説明する。
【００５２】
手段３０２は、前述のエアコンシステムの作動状態変化に伴い変化するパラメータに基づいて、エアコンシステムの実作動状態を間接的に検出する手段であり、具体的には例えば前述の回転数の急変の有無の観察である。手段３０２は手段３０１により起動する。手段３０１は、該検出手段がエアコンの作動状態を検出可能であるかを判定する手段であり、該検出手段の入力情報状況、検出手段の検出精度が確保されているか、等により判定を行う。該判定手段が検出可能と判断したたき、エアコンの作動状態を指令する手段３０４を介してエアコンの作動状態を切り替える指令を出力し、エアコンシステムの作動状態を切り替える。該切り替え動作に併せて手段３０２を起動せしめ、もってエアコンシステムの実作動状態を検出でき、エンジンコントロールユニットの、エアコンシステムの作動状態の認識と、エアコンシステムの実作動状態を診断できる。手段３０１と手段３０２を診断手段３０３としている。
【００５３】
次に、図３で説明した各手段の詳細な具体的方法について説明する。
【００５４】
図１２は手段３０２の一実施形態であり、まず切り替り検出手段１２０１はエアコンの作動状態指令値を観察し、そのＯＮからＯＦＦまたはＯＦＦからＯＮに切り替わったことを検出する。所定時間経過判定手段１２０２は、該切り替り発生後、前述のエアコンシステムの作動状態変化に伴い変化するパラメータが変化を生じ得る所定の期間中であるかを判定するブロックであり、該切り替りが発生したとき最大値，最小値ホールド手段1204，１２０７へ起動指令を出力し、所定期間が終了すると最大値，最小値ホールド手段1204，１２０７へ停止指令を出力する。
【００５５】
一方、回転数変化算出手段１２０３はエンジン回転数を入力として、その微分値、すなわち所定時間中の変化値を、所定時間毎に算出する。吸気管圧変化算出手段１２０６は吸気管圧力を入力として、その微分値、すなわち所定時間中の変化値を、所定時間毎に算出する。
【００５６】
ここで、エアコンシステム作動状態を変化させたときの、エンジン回転数と吸気管圧力の挙動につていて、図１５により詳細に説明する。図中の実線は、それぞれエアコンシステム異常時のエンジン回転数挙動１５０４及びエアコンシステム異常時のエンジン吸気管圧力挙動１５０６を示したものであり実エアコンシステムが常時作動状態である異常状態における挙動である。また破線はそれぞれエアコンシステム正常時のエンジン回転数挙動１５０３及びエアコンシステム正常時の吸気管圧力挙動１５０５を示したものである。
【００５７】
エアコン作動指令は、作動状態がＯＮであるところへ、タイミング１５０１，１５０２の間、診断実行のために強制的にＯＦＦとしている。
【００５８】
図７で説明したとおり、エアコンシステムが正常である場合は、エンジン回転数の変動は小さく、破線１５０３のような挙動を取る。そのとき吸気管圧力は、エンジンの吸入空気量減少に伴い、破線１５０５のような挙動を取る。
【００５９】
一方図８で説明したとおり、実エアコンシステムが常時作動状態であるときは、実線
１５０４のようにエンジンコントロールユニットがエアコンシステム停止と認識している間エンジン回転数が低下する。そのとき吸気管圧力は、エンジンの吸入空気量は低下するものの、エンジン回転数も低下するためパラメータ計測終了タイミング１５０８は破線のように上昇する。
【００６０】
したがって、タイミング１５０１から１５０７の間、最大値，最小値ホールド手段1204でエンジン回転数の変化量の最大，最小値を計測するようにすると、エアコンシステム正常のときは最大値，最小値とも０に近い値を、エアコンシステム異常時は最大値は０に近い値を、最小値は負の小さい値を取る。
【００６１】
したがって、エアコン切り替り判定手段１２０５では、かかる最大値，最小値の特徴の差からエアコンシステムの正常，異常を判別できる。
【００６２】
さらに、タイミング１５０１から１５０７の間、最大値，最小値ホールド手段１２０７で吸気管圧力の変化量の最大，最小値を計測するようにすると、エアコンシステム正常のときは最大値は０に近い値を、最小値は負の小さい値を取るのに対し、エアコンシステム異常時は最大値は正の大きい値を、最小値は０に近い値を取る。
【００６３】
したがって、エアコン切り替り判定手段１２０８では、かかる最大値，最小値の特徴の差からエアコンシステムの正常，異常を判別できる。
【００６４】
ここで、エアコン切り替り判定手段１２０５，１２０８いずれかの判定のみでエアコンシステムの異常を判定することは可能であるが、エンジンの動作状態の外乱を鑑みて、判定精度の向上を計りたいときは、最終判定手段１２０９のように、エアコン切り替り判定手段１２０５，１２０８ともにエアコンシステム異常と判定したときに最終的にエアコンシステム異常と判定するようにすると良い。
【００６５】
さらに、図１５のタイミング１５０２においても、エアコンシステム作動状態の切り替えが発生していることを利用して、タイミング１５０２から１５０８の間、最大値，最小値ホールド手段１２０４でエンジン回転数の変化量の最大，最小値を計測するようにすると、エアコンシステム正常のときは最大値，最小値とも０に近い値を、エアコンシステム異常時は最大値は正の大きい値を、最小値は０に近い値を取る。
【００６６】
したがって、エアコン切り替り判定手段１２０５では、前述の説明と同様に、エアコンシステムの正常，異常を判別できる。
【００６７】
同様に、タイミング１５０２から１５０８の間、最大値，最小値ホールド手段１２０７で吸気管圧力の変化量の最大，最小値を計測するようにすると、エアコンシステム正常のときは最大値は正の大きい値を、最小値は０に近い値を取るのに対し、エアコンシステム異常時は最大値は０に近い値を、最小値は負の大きい値を取る。
【００６８】
したがって、エアコン切り替り判定手段１２０８では、かかる最大値，最小値の特徴の差からエアコンシステムの正常，異常を判別できる。
【００６９】
ここで、最終判定手段１２０９の存在意義は前述の通り同様であることは言うまでもない。
【００７０】
次に、手段３０２の一実施形態である図１３を説明する。図１３は、図１２の判定に条件１３１０を追加し、エンジンの全出力に対するエアコン出力の比が所定範囲内にある場合のみ、エアコンの異常を判定する手段としている。
【００７１】
これは、図１０に示すように、実際のエンジン出力がアクセル操作分により、エンジン全出力に対するエアコン出力の比が変動する。図１５での説明等から理解されるとおり、エアコンシステム異常時のエンジン回転数，吸気管圧力の変動は、エンジン全出力に対するエアコンシステム用の出力のアンバランスから生じるものであるから、エアコンシステム用の出力がエンジン全出力に対し小さい割合のときは、エアコンシステム異常時のエンジン回転数，吸気管圧力の変動が小さいものとなり、診断の精度が低下する。また、エアコンシステム用の出力がエンジン全出力に対し大きい割合のときは、判定の精度は高いものの、エアコンシステム異常時は、エアコンシステム作動状態切り替えによりエンジン停止，極端なエンジン回転数の低下，上昇を招き易く、かかる現象を回避したい場合は、診断を実行すべきでない。
【００７２】
かかる理由により、エンジンの全出力に対するエアコン出力の比が所定範囲内にある場合のみ、エアコンの異常を判定する手段としている。
【００７３】
以上は、診断実行前のエアコンシステム作動状態がＯＮである場合での実施形態を説明したが、診断実行前のエアコンシステム作動状態がＯＦＦである場合でも、図１５におけるタイミング１５０１からタイミング１５０７までの間、タイミング１５０２からタイミング１５０８までの間の出現順序が逆となることが異なるのみであるから、本説明の実施形態でエアコンシステムの異常を検出できることは容易に理解できる。
【００７４】
次に図３の手段３０１について、一実施形態を詳細に説明する。図１１はエアコン作動状態の検出実行、すなわち診断実行の可否を判定する条件判定である。
【００７５】
条件１１０１は、エンジン出力の全出力に対するエアコン用の出力が所定範囲内にあることである。これは、図１３の説明で述べた理由から存在しており、手段３０１において、条件を判定しても良い。
【００７６】
条件１１０２および条件１１０３は、診断の実行によって、強制的にエアコンシステムを停止または作動状態とすることで、本来の車室内の空調機能を著しく損なわない条件でないかを判定する目的で存在し、かつ強制的にエアコンシステム作動を切り替えできる条件であるかを判定する目的でも存在する。具体的には、外気温度または室内温度が人間にとって快適な温度範囲にない場合などには、エアコンシステムを停止してしまうと空調機能が著しく損なわれることが考えられるので、診断を実行すべきでない。また、外気温度が極端に低い場合はエアコンシステムのコンプレッサが殆ど仕事を行わないため、エアコンシステムの作動，停止状態のエアコンシステム用エンジン出力に殆ど差が生じない。かかる場合には判定の精度が得られないため、診断を実行すべきでない。
【００７７】
条件１１０４は、所定の期間内、例えばイグニッションスイッチがＯＮとなって現在までの間に診断が行われていないことを判定するものであって、必要最低限の診断頻度となるようにするものである。該所定に期間は、確保したい診断頻度により、適宜選定すれば良い。
【００７８】
したがって、条件１１０１から条件１１０４が全て成立した場合、診断を実行できると判定し、その場合現在エアコンシステムがＯＮである場合にはエアコンシステムのＯＦＦ要求を発生させ、現在エアコンシステムがＯＦＦである場合にはエアコンシステムのＯＮ要求を発生させるようにしている。
【００７９】
異常説明した判定により、診断の精度を確保し、かつ所望の診断頻度で診断を実行することが可能となる。
【００８０】
なお、図１１に記載または記載以外の条件を適宜追加または変更し、種々の事情に対し対応することが可能であることは言うまでもない。
【００８１】
次に、別のエアコンシステムの作動状態を検出する方法を説明する。一般にエンジンコントロールシステムでは、アイドリング時のエンジン回転数を目標範囲内にするために、スロットル開度を操作してエンジン出力を調整する回転数フィードバック制御を行っている。
【００８２】
そこで、アイドリング状態で、エアコンシステムの作動状態を変化させたときの挙動を図１６に示す。
【００８３】
図中の実線はそれぞれエアコンシステム異常時のエンジン回転数挙動１６０４，エアコンシステム異常時の吸入空気量挙動１６０６を示し、実エアコンシステムが常時作動状態である異常状態における挙動であり、破線はそれぞれエアコンシステム正常時のエンジン回転数挙動１６０３，エアコンシステム正常時の吸入空気量挙動１６０５を示し、エアコンシステムが正常状態における挙動である。
【００８４】
エアコン作動指令は、作動状態がＯＮであるところへ、タイミング１６０１，１６０２の間、診断実行のために強制的にＯＦＦとしている。
【００８５】
エアコンシステムが正常である場合は、エンジン回転数の変動は小さく、エアコンシステム正常時のエンジン回転数挙動１６０３は破線のような挙動を取る。そのときエンジンの吸入空気量は、エアコンシステム作動用の吸入空気量減少に伴い、エアコンシステム正常時の吸入空気量挙動１６０５は破線のような挙動を取る。
【００８６】
一方、実エアコンシステムが常時作動状態であるときは、エアコンシステム異常時のエンジン回転数挙動１６０４は実線のようにエンジンコントロールユニットがエアコンシステム停止と認識した直後は、図１５の場合と同様にエンジン回転数が低下するが、その後前述のエンジン回転数フィードバック制御により、エンジン回転数が目標値に復帰する。そのとき吸入空気量は、パラメータ計測終了タイミング１６０８は破線のように、エンジン回転数の挙動と同様にエンジン回転数フィードバック制御により上昇する。
【００８７】
以上は、エアコンの作動状態がＯＮ−ＯＦＦの特性を持つエアコンシステムについての実施例を説明したが、現実には、図１４に示す特性をもつ可変容量コンプレッサを用いたエアコンシステムも存在する。可変容量コンプレッサを持つエアコンシステムもエアコンの作動状態がＯＮ−ＯＦＦとなるエアコンシステムと同様に故障判定できることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、エアコンシステムの故障を判定する車両の故障判定装置に関し、動力制御側でエアコンシステムの故障を判定する場合に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の一実施形態の筒内噴射内燃機関制御システム全体構成図。
【図２】図１の内燃機関制御装置の内部構成図。
【図３】本発明の一実施例の構成を説明する図。
【図４】本発明の一実施例の構成を説明する図。
【図５】本発明の一実施例の構成を説明する図。
【図６】エンジン制御の動作を説明する図。
【図７】本発明の一実施例の動作を説明する図。
【図８】本発明の一実施例の動作を説明する図。
【図９】本発明の一実施例の動作を説明する図。
【図１０】エンジン制御の動作を説明する図。
【図１１】本発明の一実施例の構成を説明する図。
【図１２】本発明の一実施例の構成を説明する図。
【図１３】本発明の一実施例の構成を説明する図。
【図１４】エアコンシステムの特性を説明する図。
【図１５】本発明の一実施例の動作を説明する図。
【図１６】エンジン制御の動作を説明する図。
【符号の説明】
【００９０】
１０１…吸気管、１０２…エアクリーナ、１０３…エアフロセンサ、１０４…スロットルセンサ、１０５…スロットルボディ、１０６…コレクタ、１０７…筒内噴射内燃機関、１０９…燃料ポンプ、１１１…高圧燃料ポンプ、１１２…インジェクタ、１１３…点火コイル、１１４…点火プラグ、１１５…コントロールユニット、１１６…カム角センサ、
１１７…クランク角センサ、１１８…空燃比センサ、２０１…Ｉ／Ｏ  ＬＳＩ、２０２…ＥＰ−ＲＯＭ、２０３…ＭＰＵ、２０４…ＲＡＭ、３０１…エアコン作動状態検出可否判定手段、３０２…エアコン作動状態検出手段、３０３…診断手段、３０４…エアコン作動指令手段、３０５…エアコンシステム、４０１，５０１…エンジン、４０２，４０３，
５０２，５０３…プーリ、４０４…マグネットクラッチ、４０５，５０５…コンプレッサ、４０６,５０６…スロットル、４０７,５０７…エンジンコントロールユニット、４０８…スイッチ、４０９，５０９…エアコンＯＮＯＦＦスイッチ、５０４…マグネットクラッチ、５０８…エアコンシステムのコントロールユニット、７０１，７０２,７０３,７０４，８０１，８０２，８０３，８０４，９０１，９０２，９０３，９０４，１５０１，1502，１６０１，１６０２…エアコン作動指令切り替りタイミング、７０５，７０６，８０５，８０６，９０５，９０６…エンジン出力変化タイミング、１１０１…エアコン出力条件、１１０２…外気温条件、１１０３…室内温度条件、１１０４…エアコン診断完了条件、１２０１，１３０１…切り替り検出手段、１２０２，１３０２…所定時間経過判定手段、１２０３，１３０３…回転数変化算出手段、１２０４，１２０７，１３０４，１３０７…最大値，最小値ホールド手段、１２０５，１２０８，１３０５，１３０８…エアコン切り替り判定手段、１２０６，１３０６…吸気管圧変化算出手段、１２０９，１３０９，1310…最終判定条件、１５０３，１６０３…エアコンシステム正常時のエンジン回転数挙動、１５０４，１６０４…エアコンシステム異常時のエンジン回転数挙動、１５０５…エアコンシステム正常時の吸気管圧力挙動、１５０６…エアコンシステム異常時の吸気管圧力挙動、１５０７，１５０８,１６０７,１６０８…パラメータ計測終了タイミング、１６０５…エアコンシステム正常時の吸入空気量挙動、１５０６…エアコンシステム異常時の吸入空気量挙動。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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