(57)【要約】【課題】電子部品の誤作動や故障を招いてしまう事態を未然に回避しつつ、内部温度を検知する温度センサの故障診断を適切に行えるようにする。【解決手段】内燃機関を制御する電子制御装置１は、電子制御装置１の内部温度を検知する温度センサ４と、制御対象６〜８を駆動させるための駆動信号を出力する駆動回路３と、温度センサ４の故障診断を行うマイコン２と、を備える。マイコン２は、内燃機関の始動前に、制御対象６〜８を駆動させない程度の故障診断信号を駆動回路３から制御対象に出力させ、故障診断信号を出力させた前後での温度センサ４の検知温度の変化を用い、温度センサ４の故障診断を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を制御する電子制御装置（１）において、
前記電子制御装置の内部温度を検知する温度センサ（４）と、
制御対象（６〜８）を駆動させるための駆動信号を出力する駆動回路（３）と、
前記温度センサの故障診断を行うマイコン（２）と、を備え、
前記マイコンは、前記内燃機関の始動前に、前記制御対象を駆動させない程度の故障診断信号を前記駆動回路から前記制御対象に出力させ、前記故障診断信号を出力させた前後での前記温度センサの検知温度の変化を用い、前記温度センサの故障診断を行う電子制御装置。
【請求項２】
前記マイコンは、前記故障診断信号を前記駆動回路から前記制御対象に出力させることとして、前記制御対象を駆動させない程度のパルス幅のパルス信号を所定時間又は所定回数にしたがって継続的に出力させる請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記マイコンは、前記故障診断信号を出力させた前後での前記温度センサの検知温度の変化量が正方向に所定量以上であると判定すると、前記温度センサが正常であると特定し、前記検知温度の変化量が正方向に所定量以上でないと判定すると、前記温度センサが異常であると特定する請求項１又は２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記マイコンは、装置が通電してから内燃機関の始動の制御を開始するまでの期間で前記故障診断信号を前記駆動回路から前記制御対象に出力させる請求項１から３の何れか一項に記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記駆動回路は、前記故障診断信号を前記制御対象に出力する際には、前記駆動信号を前記制御対象に出力する場合よりも消費エネルギーを高めた状態で前記故障診断信号を前記制御対象に出力する請求項１から４の何れか一項に記載の電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関を制御する電子制御装置が供されている。この種の電子制御装置は、例えばパワーＭＯＳＦＥＴ等の発熱素子を含む電子部品を備えており、内燃機関を制御する際には、電子部品が発熱することで内部温度が上昇する。電子制御装置の内部温度が過度に上昇してしまうと、電子部品の誤作動や故障が発生する虞がある。このような事情から、電子制御装置の内部温度を検知する温度センサを設け、電子制御装置の内部温度が所定温度に到達すると、燃料を噴射するインジェクタの噴射回数を制限する等して電子制御装置の内部温度の上昇を抑制する技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０１０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子制御装置の内部温度を検知する温度センサを設ける構成では、温度センサが正常に作動しているか否かを判定する故障診断を行う必要がある。その場合、温度センサの検知温度が上昇したか否かを判定することで、温度センサの故障診断を行う構成が考えられる。しかしながら、内燃機関の始動後に温度センサの検知温度を判定する構成では、内燃機関の駆動中に故障診断を行うことになるので、温度センサの故障診断を完了する前に電子部品の誤作動や故障を招いてしまう可能性がある。特に農建機や発電機等の内燃機関の始動直後から高負荷状態となる機器に搭載される電子制御装置では、温度センサの故障診断を完了する前に電子部品の誤作動や故障を招いてしまう可能性が比較的高い。
【０００５】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子部品の誤作動や故障を招いてしまう事態を未然に回避しつつ、内部温度を検知する温度センサの故障診断を適切に行うことができる電子制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載した発明によれば、温度センサ（４）は、内燃機関を制御する電子制御装置の内部温度を検知する。駆動回路（３）は、制御対象（６〜８）を駆動させるための駆動信号を出力する。マイコン（２）は、内燃機関の始動前に、制御対象を駆動させない程度の故障診断信号を駆動回路から制御対象に出力させ、故障診断信号を出力させた前後での温度センサの検知温度の変化を用い、温度センサの故障診断を行う。
【０００７】
即ち、内燃機関の始動前に、制御対象を駆動させるための駆動信号とは別の故障診断信号を駆動回路から制御対象に出力し、電子制御装置の内部温度が上昇する状況を意図的に設定し、温度センサの故障診断を行うようにした。内燃機関の始動後に温度センサの故障診断を行う従来とは異なり、内燃機関の始動前に温度センサの故障診断を行うことで、内燃機関の始動時には温度センサの故障診断を完了しておくことができる。これにより、内燃機関の駆動中に故障診断を行うことがなく、電子部品の誤作動や故障を招いてしまう事態を未然に回避しつつ、温度センサの故障診断を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態を示す機能ブロック図
【図２】内燃機関の構成を概略的に示す図
【図３】フローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
電子制御装置１は、内燃機関を制御する装置であり、マイコン２と、駆動回路３と、温度センサ４と、入出力回路５とを有する。内燃機関は、図２に示すように、インジェクタ６（制御対象に相当する）と、燃料ポンプ７（制御対象に相当する、以下、ポンプと略称する）と、ＥＧＲバルブ８（制御対象に相当する）と、エアフロセンサ９と、インタークーラ１０と、電子スロットルバルブ１１と、グローコントローラ１２と、燃料タンク１３と、排気バルブ１４と、コモンレール１５と、尿素ＳＣＲシステム１６等を有する。
【００１０】
マイコン２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ等を有し、格納している制御プログラムを実行し、電子制御装置１の動作を制御する。駆動回路３は、インジェクタ６と、ポンプ７と、ＥＧＲバルブ８とを接続している。以下、インジェクタ６と、ポンプ７と、ＥＧＲバルブ８とを制御対象６〜８と総称する場合がある。駆動回路３は、例えばパワーＭＯＳＦＥＴ等の発熱素子を含む電子部品を備えており、後述する駆動信号や故障診断信号を制御対象６〜８に出力する際には、電流が流れることで電子部品が発熱する。
【００１１】
マイコン２は、内燃機関を制御する際には、それぞれインジェクタ６に対する駆動指令、ポンプ７に対する駆動指令、ＥＧＲバルブ８に対する駆動指令を所定の出力タイミングで駆動回路３に出力する。駆動回路３は、マイコン２から駆動指令を入力すると、駆動信号としてパルス幅が所定幅以上のパルス信号を制御対象６〜８に出力し、制御対象６〜８の駆動を制御する。即ち、駆動回路３は、マイコン２からインジェクタ６に対する駆動指令を入力すると、駆動信号をインジェクタ６に出力する。インジェクタ６は、駆動回路３から駆動信号を入力すると、その入力した駆動信号が所定幅以上のパルス幅を有するパルス信号であり、動作することができるエネルギーが発生するので燃料を噴射する。又、駆動回路３は、マイコン２からポンプ７に対する駆動指令を入力すると、駆動信号をポンプ７に出力する。ポンプ７は、駆動回路３から駆動信号を入力すると、その入力した駆動信号が所定幅以上のパルス幅を有するパルス信号であり、動作することができるエネルギーが発生するので駆動する。又、駆動回路３は、マイコン２からＥＧＲバルブ８に対する駆動指令を入力すると、駆動信号をＥＧＲバルブ８に出力する。ＥＧＲバルブ８は、駆動回路３から駆動信号を入力すると、その入力した駆動信号が所定幅以上のパルス幅を有するパルス信号であり、動作することができるエネルギーが発生するので開放する。
【００１２】
尚、駆動回路３は、図示しないが、電子スロットルバルブ１１や排気バルブ１４も接続している。マイコン２は、内燃機関を制御する際には、上記した駆動指令に加え、それぞれ電子スロットルバルブ１１に対する駆動指令、排気バルブ１４に対する駆動指令をも所定の出力タイミングで駆動回路３に出力する。
【００１３】
マイコン２は、上記した駆動指令とは別に故障診断指令を駆動回路３に出力する。駆動回路３は、マイコン２から故障診断指令を入力すると、故障診断信号としてパルス幅が所定幅未満のパルス信号を所定時間又は所定回数にしたがって継続的に制御対象６〜８に出力する。インジェクタ６は、駆動回路３から故障診断信号を入力しても、その入力した故障診断信号が所定幅未満のパルス幅であり、動作するほどのエネルギーを発生しないので燃料を噴射しない。又、ポンプ７は、駆動回路３から故障診断信号を入力しても、その入力した故障診断信号が所定幅未満のパルス幅であり、動作するほどのエネルギーを発生しないので駆動しない。又、ＥＧＲバルブ８は、駆動回路３から故障診断信号を入力しても、その入力した故障診断信号が所定幅未満のパルス幅であり、動作するほどのエネルギーを発生しないので開放しない。
【００１４】
尚、駆動回路３は、故障診断信号を制御対象６〜８に出力する際には、駆動信号を制御対象６〜８に出力する場合よりも例えばコンデンサに蓄積する電荷量を多くすることで消費エネルギーを高めた状態で故障診断信号を出力する。即ち、駆動回路３は、故障診断信号を制御対象６〜８に出力する際には、駆動信号を制御対象６〜８に出力する場合よりも電子部品の発熱速度（即ち単位時間あたりの発熱量）が大きい。
【００１５】
又、駆動回路３からインジェクタ６に出力されるパルス信号が駆動信号であるか故障診断信号であるかを区分する所定幅、駆動回路３からポンプ７に出力されるパルス信号が駆動信号であるか故障診断信号であるかを区分する所定幅、駆動回路３からＥＧＲバルブ８に出力されるパルス信号が駆動信号であるか故障診断信号であるかを区分する所定幅は、同じであっても良いし異なっていても良い。
【００１６】
温度センサ４は、電子制御装置１の内部に設けられ、電子制御装置１の内部温度を検知し、その検知した内部温度を示す温度検知信号をマイコン２に出力する。入出力回路５は、イグニッションスイッチからイグニッション信号を入力することで、イグニッションスイッチのオンオフを検知し、その検知したイグニッションスイッチのオンオフを示すイグニッション検知信号をマイコン２に出力する。尚、入出力回路５は、イグニッションスイッチからイグニッション信号を直接入力しても良いし車載ネットワークを介して入力しても良い。又、イグニッションスイッチがオンすると、電子制御装置１が通電する。
【００１７】
次に、上記した構成の作用について図３を参照して説明する。
マイコン２は、イグニッション信号の入出力回路５への入力を監視し、イグニッションスイッチのオフからオンへの切替を監視している。マイコン２は、イグニッションスイッチのオフからオンへの切替を判定すると、温度センサ故障判定処理を開始する。マイコン２は、温度センサ故障判定処理を開始すると、内燃機関が始動前、即ち停止中であるか否かを判定する（Ｓ１）。マイコン２は、内燃機関が始動前であると判定すると（Ｓ１：ＹＥＳ）、温度センサ４から温度検知信号を入力し、その入力した温度検知信号により示される電子制御装置１の内部温度を信号出力前の検知温度として取得し（Ｓ２）、その取得した信号出力前の検知温度を所定の記憶領域に記憶する（Ｓ３）。
【００１８】
マイコン２は、故障診断指令を駆動回路３に出力することで、故障診断信号を駆動回路３から例えばインジェクタ６に出力させる。即ち、マイコン２は、パルス幅が所定幅未満のパルス信号を駆動回路３から例えばインジェクタ６に継続的に出力させる（Ｓ４）。このとき、インジェクタ６は、故障診断信号を駆動回路３から入力しても、動作するほどのエネルギーが発生しないので、燃料を噴射しないが、駆動回路３が故障診断信号を出力するので、その駆動回路３を構成する電子部品が発熱する。そして、電子部品が発熱することで、電子制御装置１の内部温度が上昇する。
【００１９】
マイコン２は、駆動回路３からインジェクタ６へのパルス信号の継続的な出力を完了し、故障診断信号の出力を完了すると、温度センサ４から温度検知信号を入力し、その入力した温度検知信号により示される電子制御装置１の内部温度を信号出力後の検知温度として取得する（Ｓ５）。マイコン２は、これよりも先に記憶領域に記憶しておいた信号出力前の検知温度と、その取得した信号出力後の検知温度とを用い、信号出力後の検知温度から信号出力前の検知温度を差し引いて温度センサ４の検知温度の変化量を計算する（Ｓ６）。
【００２０】
マイコン２は、その計算した検知温度の変化量が正方向に所定量以上であるか否かを判定する（Ｓ７）。マイコン２は、検知温度の変化量が正方向に所定量以上であると判定すると（Ｓ７：ＹＥＳ）、電子制御装置１の内部温度の上昇を温度センサ４が正常に検知した特定し、温度センサ４が正常であると特定し（Ｓ８）、温度センサ故障判定処理を終了する。一方、マイコン２は、検知温度の変化量が正方向に所定量以上でないと判定すると（Ｓ７：ＮＯ）、電子制御装置１の内部温度の上昇を温度センサ４が正常に検知しなかったと特定し、温度センサ４が異常であると特定し（Ｓ９）、温度センサ故障判定処理を終了する。
【００２１】
このようにマイコン２は、内燃機関の始動前に、駆動回路３からインジェクタ６に故障診断信号を出力させることで、電子制御装置１の内部温度が上昇する状況を意図的に設定し、温度センサ４が正常であるか異常であるかの故障診断を行う。尚、以上は、マイコン２において、故障診断信号を駆動回路３からインジェクタ６に出力させる場合を例示したが、故障診断信号を駆動回路３からポンプ７やＥＧＲバルブ８に出力させても良い。又、マイコン２において、故障診断信号を駆動回路３からインジェクタ６、ポンプ７、ＥＧＲバルブ８のうち複数を組み合わせて異なるタイミングで出力させても良い。
【００２２】
以上説明したように本実施形態によれば、次に示す効果を得ることができる。
電子制御装置１において、内燃機関の始動前に、故障診断信号を駆動回路３から制御対象６〜８に出力し、電子制御装置１の内部温度が上昇する状況を意図的に設定して温度センサ４の故障診断を行うようにした。内燃機関の始動前に温度センサ４の故障診断を行うことで、内燃機関の始動時には温度センサ４の故障診断を完了しておくことができる。これにより、内燃機関の駆動中に故障診断を行うことがなく、電子部品の誤作動や故障を招いてしまう事態を未然に回避しつつ、温度センサ４の故障診断を適切に行うことができる。特に農建機や発電機等の内燃機関の始動直後から高負荷状態となる機器に搭載される場合に、多大な効果を得ることができる。
【００２３】
又、電子制御装置１において、故障診断信号としてパルス幅が所定幅未満のパルス信号を所定時間又は所定回数にしたがって継続的に出力するようしたので、電子部品の発熱を促進することができ、温度センサ４の故障診断を短時間で行うことができる。
又、電子制御装置１において、故障診断信号を出力した前後での温度センサ４の検知温度の変化量が正方向に所定量以上であるか否かを判定し、温度センサ４の故障診断を行うようにしたので、温度センサ４の検知温度の変化量を判定する簡易な方法で温度センサ４の故障診断を行うことができ、温度センサ４の故障診断を短時間で行うことができる。
又、電子制御装置１において、通電してから内燃機関の始動の制御を開始するまでの期間で故障診断信号を出力するようにしたので、通電してから内燃機関の始動の制御を開始するまでの期間を効果的に活用し、温度センサ４の故障診断を行うことができる。
【００２４】
又、電子制御装置１において、故障診断信号を出力する際には、駆動信号を出力する場合よりも消費エネルギーを高めた状態で故障診断信号を出力するようにしたので、電子部品の発熱を促進することができ、温度センサ４の故障診断を短時間で行うことができる。
又、電子制御装置１において、故障診断信号をインジェクタ６、ポンプ７、ＥＧＲバルブ８に出力するようにしたので、既存の構成を活用することで、新たな構成を追加することなく、温度センサ４の故障診断を短時間で行うことができる。
【００２５】
本発明は、上記した実施形態で例示したものに限定されることなく、その範囲を逸脱しない範囲で任意に変形又は拡張することができる。
本実施形態では、故障診断信号として制御対象を駆動させない程度のパルス幅のパルス信号を所定時間又は所定回数にしたがって継続的に制御対象に出力する構成を例示したが、制御対象を駆動させない信号であれば、どのような信号でも良い。例えば制御対象が駆動する方向とは逆方向の電流、即ち制御対象が駆動しない方向に電流を流す信号でも良い。又、故障診断信号を電子スロットルバルブ１１や排気バルブ１４に出力しても良い。
【００２６】
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、更には、それらに一要素のみ、それ以上、或いはそれ以下を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【００２７】
図面中、１は電子制御装置、２はマイコン、３は駆動回路、４は温度センサ、６はインジェクタ（制御対象）、７はポンプ（制御対象）、８はＥＧＲバルブ（制御対象）である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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