(57)【要約】【課題】エンジン水温センサの故障をより正確に判定する。【解決手段】故障診断装置は、車両に搭載された内燃機関の冷却水の温度を検出する第１のセンサと、内燃機関の温度または該内燃機関の温度に関連する温度を検出する第２のセンサを備える。該診断装置は、前回の運転サイクルで停止した時の第１のセンサの検出値と、今回の運転サイクルで始動した時の該第１のセンサの検出値との第１の偏差を算出し、内燃機関の前回の運転サイクルで停止した時の第２のセンサの検出値と、該内燃機関が今回の運転サイクルで始動した時の該第２のセンサの検出値との第２の偏差を算出する。第２の偏差が所定値より大きい時に、前記第１の偏差が所定値より小さければ、該第１のセンサが故障していると判定する。一実施例では、第２のセンサは吸気温センサである。【選択図】図５
2004251189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された内燃機関の冷却水の温度を検出する第１のセンサと、
前記内燃機関の温度または該内燃機関の温度に関連する温度を検出する第２のセンサと、
前記内燃機関が前回の運転サイクルで停止した時の前記第１のセンサの検出値と、該内燃機関が今回の運転サイクルで始動した時の該第１のセンサの検出値との第１の偏差を算出する第１の算出手段と、
前記内燃機関の前回の運転サイクルで停止した時の前記第２のセンサの検出値と、該内燃機関が今回の運転サイクルで始動した時の該第２のセンサの検出値との第２の偏差を算出する第２の算出手段と、
前記第１の偏差および前記第２の偏差に基づいて、前記第１のセンサが故障しているかどうかを判定する判定手段と、
を備える、故障診断装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記第２の偏差が所定値より大きい時に、前記第１の偏差が所定値より小さければ、該第１のセンサが故障していると判定する、請求項１に記載の故障診断装置。
【請求項３】
前記内燃機関の温度および該内燃機関の温度に関連付けられる温度は、該内燃機関に吸入される空気の温度を含む、請求項１または請求項２のいずれかに記載の故障診断装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記第１の偏差が所定値以上ならば、前記第１のセンサが正常であると判定する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の冷却水の温度を検出するセンサの故障を診断する故障診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両にはラジエータが搭載され、内燃機関（以下、エンジンと呼ぶ）は、ラジエータから供給される冷却水によって冷却される。エンジンには、該冷却水の温度を検出するセンサ（以下、エンジン水温センサと呼ぶ）が設けられている。エンジン水温センサによって検出された温度は、エンジンの様々な制御に用いられる。エンジン水温が正確に検出されないと、エンジンを適切に制御することができない。
【０００３】
エンジン水温センサの故障を検出する手法の一例は、エンジン水温センサの検出値を所定時間にわたってモニターする。検出値が所定範囲を超えて変化したならば、該センサは正常であると判定する。該検出値の変化が該所定範囲内に収まるならば、該センサは故障していると判定する（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
また、他の手法では、エンジンが停止してから始動するまでの時間を測定する。所定時間以上が経過した時に所定温度以上の検出値がエンジン水温センサから検出されたならば、該エンジン水温センサが高温側に固着していると判断する。所定時間が経過する前にエンジンが始動されたときに、エンジン水温センサの検出値が所定値より低ければ、該エンジン水温センサが低温側に固着していると判断する（例えば、特許文献２を参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−４５８５１号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２０００−２８２９３０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前回の運転サイクルにおけるエンジン停止から、今回の運転サイクルにおけるエンジン始動までの時間が短く、かつ前回の運転サイクルと同様の運転状態が今回の運転サイクルで行われると、エンジン水温センサがほとんど変動しないことがある。このような場合、従来の手法によると、正常なエンジン水温センサを誤って故障と判断するおそれがある。
【０００８】
また、従来の他の手法のように、エンジンが停止してから始動するまでの時間を測定するには、エンジンの制御装置にオフタイマ機能を設ける必要がある。これはコスト高を招く。また、停止時間に依存して高温側の固着または低温側の固着の一方のみが判断されるので、故障についての判定頻度が制限される。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に従う故障診断装置は、車両に搭載された内燃機関の冷却水の温度を検出する第１のセンサと、内燃機関の温度または該内燃機関の温度に関連する温度を検出する第２のセンサを備える。内燃機関が前回の運転サイクルで停止した時の前記第１のセンサの検出値と、該内燃機関が今回の運転サイクルで始動した時の該第１のセンサの検出値との第１の偏差が算出され、内燃機関の前回の運転サイクルで停止した時の前記第２のセンサの検出値と、該内燃機関が今回の運転サイクルで始動した時の該第２のセンサの検出値との第２の偏差が算出される。第１の偏差および第２の偏差に基づいて、第１のセンサが故障しているかどうかが判定される。
【００１０】
この発明によると、第１の温度センサの検出値の挙動が正常であるかどうかを、第２の温度センサの検出値の挙動と比較して判断することができるので、正常な第１の温度センサを誤って故障と判定するおそれがない。また、第１および第２の温度センサは両方とも同じ外的環境下にあるので、第１および第２の温度センサの検出値は、外的環境の影響を同様に受けて変化する。第２の温度センサの検出値を用いることにより、第１の温度センサの故障を判定するのに外的環境の影響を考慮する必要がなくなる。さらに、オフタイマ機能を設ける必要がないので、コスト高を招くことがなく、故障についての判定頻度に対する制限も緩和される。
【００１１】
この発明の他の実施形態によると、上記の第２の偏差が所定値より大きい時に、上記の第１の偏差が所定値より小さければ、第１の温度センサが故障していると判定する。本実施形態によれば、第２の温度センサの検出値が変動した場合に、第１の温度センサについての故障判定が許可される。したがって、エンジン水温が変動しないような運転状態において、正常な第１の温度センサを誤って故障と判定するおそれがない。
【００１２】
この発明の他の実施形態によると、上記の内燃機関の温度または該内燃機関の温度に関連する温度は、該内燃機関に吸入される空気の温度を含む。通常、エンジンの様々な制御のために、吸入空気の温度を検出するセンサが車両に設けられている。吸入空気の温度を用いれば、追加の部品を必要とすることなく、第１の温度センサの故障を検出することができる。
【００１３】
この発明の他の実施形態によると、上記の第１の偏差が所定値以上ならば、第１のセンサが正常であると判定する。本実施形態によれば、第１の温度センサの検出値が変動すれば、第２の温度センサの検出値を用いることなく速やかに正常判定が行われる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明の実施形態に従うエンジンおよびその制御装置の全体的なシステム構成図である。
【００１５】
電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」）という）５は、車両の各部から送られてくるデータを受け入れる入力インターフェース５ａ、車両の各部の制御を行うための演算を実行するＣＰＵ５ｂ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を有するメモリ５ｃ、および車両の各部に制御信号を送る出力インターフェース５ｄを備える。メモリ５ｃのＲＯＭには、車両の各部の制御を行うためのプログラムおよび各種のデータが格納されている。この発明に従う故障診断を実現するためのプログラム、および該プログラムの実行の際に用いるデータおよびテーブルは、このＲＯＭに格納されている。ＲＯＭは、ＥＥＰＲＯＭのような書き換え可能なＲＯＭでもよい。ＲＡＭには、ＣＰＵ５ｂによる演算のための作業領域が設けられる。車両の各部から送られてくるデータおよび車両の各部に送り出す制御信号は、ＲＡＭに一時的に記憶される。
【００１６】
エンジン１は、たとえば４気筒を備えるエンジンである。吸気管２が、エンジン１に連結されている。吸気管２の上流側にはスロットル弁３が設けられている。スロットル弁３に連結されたスロットル弁開度センサ（θＴＨ）４は、スロットル弁３の開度に応じた電気信号を、ＥＣＵ５に供給する。
【００１７】
スロットル弁３をバイパスする通路２１が、吸気管２に設けられている。エンジン１に供給する空気量を制御するためのバイパス弁２２が、バイパス通路２１に設けられている。バイパス弁２２は、ＥＣＵ５からの制御信号に従って駆動される。
【００１８】
燃料噴射弁６は、エンジン１とスロットル弁３の間であって、吸気管２の吸気弁（図示せず）の少し上流側に各気筒毎に設けられている。燃料噴射弁６は、燃料ポンプ（図示せず）に接続され、該燃料ポンプを介して燃料タンク（図示せず）から燃料の供給を受ける。燃料噴射弁６は、ＥＣＵ５からの制御信号に従って駆動される。
【００１９】
吸気管圧力（Ｐｂ）センサ８および吸気温（Ｔａ）センサ９は、吸気管２のスロットル弁３の下流側に設けられている。Ｐｂセンサ８およびＴａセンサ９によって検出された吸気管圧力Ｐｂおよび吸気温Ｔａは、それぞれＥＣＵ５に送られる。
【００２０】
エンジン水温（Ｔｗ）センサ１０は、エンジン１のシリンダブロックの、冷却水が充満した気筒周壁（図示せず）に取り付けられる。Ｔｗセンサ１０によって検出されたエンジン冷却水の温度Ｔｗは、ＥＣＵ５に送られる。
【００２１】
回転数（Ｎｅ）センサ１３は、エンジン１のカム軸またはクランク軸（共に図示せず）周辺に取り付けられる。Ｎｅセンサ１３は、たとえばピストンのＴＤＣ位置に関連したクランク角度で出力されるＴＤＣ信号パルスの周期よりも短いクランク角度（たとえば、３０度）の周期で、ＣＲＫ信号パルスを出力する。ＣＲＫ信号パルスは、ＥＣＵ５によってカウントされ、エンジン回転数Ｎｅが検出される。
【００２２】
エンジン１の下流側には排気管１４が連結されている。エンジン１は、排気管１４を介して排気する。排気管１４の途中に設けられた触媒装置１５は、排気管１４を通る排気ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘなどの有害成分を浄化する。
【００２３】
広域空燃比センサ（ＬＡＦ）センサ１６は、触媒装置１５の上流に設けられている。ＬＡＦセンサ１６は、リーンからリッチにわたる広範囲の空燃比領域において、排気ガス中の酸素濃度をリニアに検出する。検出された酸素濃度は、ＥＣＵ５に送られる。
【００２４】
エンジン１が搭載される車両のドライブシャフト（図示せず）の付近には車速（ＶＰ）センサ１７が搭載され、車輪が１回転するごとにパルスを出力し、これをＥＣＵ５に送る。ＶＰセンサ１７の出力に基づいて、ＥＣＵ５は車速を検出する。
【００２５】
ＥＣＵ５に向けて送られた信号は入力インターフェース５ａに渡され、アナログ−デジタル変換される。ＣＰＵ５ｂは、変換されたデジタル信号を、メモリ５ｃに格納されているプログラムに従って処理し、車両のアクチュエータに送るための制御信号を作り出す。出力インターフェース５ｄは、これらの制御信号を、バイパス弁２２、燃料噴射弁６およびその他の機械要素のアクチュエータに送る。
【００２６】
図２は、エンジンが停止している間のエンジン水温センサ１０および吸気温センサ９の検出値の挙動の一例を示す。参照番号２６は、車速ＶＰの遷移を示す。時間ｔ０〜ｔ１の間、エンジンは停止しており、参照番号２９に示されるように外気温はほぼ一定に推移している。エンジンが停止すると、エンジン水温Ｔｗはわずかに上昇した後、徐々に下降する（参照番号２７）。吸気温Ｔａは一旦上昇した後に徐々に下降する（参照番号２８）。
【００２７】
本願発明の一実施形態では、時間ｔ０においてエンジンが停止する時、エンジン水温センサ１０の検出値Ｔｗ０および吸気温センサ９の検出値Ｔａ０が、メモリ５ｃ（図１）に格納される。時間ｔ１においてエンジンが始動する時、エンジン水温センサ１０の検出値Ｔｗ１および吸気温センサ９の検出値Ｔａ１が取得される。
【００２８】
エンジン水温Ｔｗ０とＴｗ１の差が所定値より大きければ、エンジン水温センサ１０は正常であると判定する。
【００２９】
エンジン水温Ｔｗ０とＴｗ１の差が所定値以下ならば、エンジン水温センサ１０の故障と判定してもよいかどうかを、吸気温センサ９の検出値の変化量に基づいて判断する。すなわち、時間ｔ０における吸気温Ｔａ０と時間ｔ１における吸気温Ｔａ１の差が所定値より大きければ、エンジン水温センサ１０が故障していると判定する。時間ｔ０における吸気温Ｔａ０と時間ｔ１における吸気温Ｔａ１の差が該所定値以下ならば、エンジン水温センサ１０についての故障判定を禁止（または保留）する。
【００３０】
吸気温センサ９とエンジン水温センサ１０は、同じ外的環境下に置かれている。したがって、吸気温Ｔａが変化するにもかかわらず、エンジン水温Ｔｗが変化しない場合には、エンジン水温センサ１０が故障していると判定することができる。吸気温の変化量を考慮するので、正常なエンジン水温センサを誤って故障と判定するおそれを回避することができる。
【００３１】
代替的に、上記の吸気温の代わりに、エンジンに関連する他の温度の変化量を用いてもよい。例えば、エンジンの潤滑油の温度、エンジンルーム内の温度、エンジンの筒内温度等を用いることができる。
【００３２】
本願発明に従う診断装置によって典型的に検出されるエンジン水温センサの故障は、「固着」を含む。固着は、センサが、エンジン水温の変化に応答しない状態を示し、たとえば断線またはショートに起因して生じることがある。
【００３３】
図３は、異なる環境下における、エンジンが停止した後のエンジン水温Ｔｗの変化量と吸気温Ｔａの変化量との間の関係の一例を示し、これは、発明者によって実施された実験に基づくデータである。曲線３１は外気温が３５℃の場合を示し、曲線３２は外気温が２５℃の場合を示し、曲線３３は外気温が１５℃の場合を示し、曲線３４は外気温が１０℃の場合を示し、曲線３５は外気温が０℃の場合を示す。
【００３４】
参照番号４１は、エンジン停止ポイントを示し、座標（Ｔａ０，Ｔｗ０）で表される。エンジン停止時の吸気温Ｔａ０およびエンジン水温Ｔｗ０を基準値として、基準値Ｔａ０に対する変化量と基準値Ｔｗ０に対する変化量との関係が各曲線により示されている。曲線３３を例にとると、エンジンが停止してから、吸気温は一旦上昇した後に下降する。吸気温Ｔａが基準値Ｔａ０に対して５℃低くなった時、エンジン水温Ｔｗは、基準値Ｔｗ０に対して約６０℃低くなっている（ポイント４２を参照）。
【００３５】
参照番号４３によって示される網掛け領域は、固着領域を示す。エンジン水温Ｔｗが、該固着領域４３を超えて変化すれば、エンジン水温センサ１０は正常と判定される。
【００３６】
本願発明者は、基準値Ｔａ０に対して吸気温が所定値（たとえば、５℃）以上低下した時、エンジン水温センサ１０が正常ならば、エンジン水温Ｔｗは、確実に固着領域４３を超えて変化することを見いだした。したがって、吸気温Ｔａがエンジン停止時から負側へ所定値以上推移して判定可能領域４４に入った時に、エンジン水温Ｔｗが固着領域４３内にあれば、エンジン水温センサ１０が故障していると判定することができる。
【００３７】
図３に示される、判定可能領域４４を画定する吸気温変化量“−５℃”は一例である。判定可能領域４４を画定する吸気温変化量は、エンジン水温センサ、吸気温センサ、エンジンの特性等に応じて、たとえば実験およびシミュレーションを実施することにより、適切な値に設定されることができる。
【００３８】
エンジン水温センサの検出値はデジタル値に変換されるが、このデジタル値には、接地電圧レベルの変動およびアナログ−デジタル変換等に起因するノイズが含まれる。このようなノイズを考慮して、固着領域４３の幅ｗを設定するのが好ましい。本願発明の一実施形態では、幅ｗは所定のビット数（たとえば、３ビット）で表される。
【００３９】
一例として、エンジン水温の基準値ＴＷ０が、デジタル値「３Ａ」に変換されたと仮定する。変換は、所定のルールに基づいて行われることができる。デジタル値「３Ａ」に対して３ビット低いデジタル値は、「３７」である。その後に、デジタル値「３７」より小さいデジタル値に対応するエンジン水温が検出されたならば、エンジン水温センサ１０は正常と判定される（たとえば、その後に検出されたエンジン水温が「３３」ならば、基準値からの変化量は７ビットであり、これは幅ｗ（３ビット）より大きいので、エンジン水温センサは正常と判定される）。幅ｗをビット数で表すことにより、ＥＣＵ５によって実行される診断処理を簡略化することができる。
【００４０】
固着領域４３の幅ｗをビット数で表す場合、アナログの温度検出値をデジタル値に変換するルールは、該幅ｗを考慮して規定される。たとえば、幅ｗが３ビットの場合、デジタル値の変化が３ビット以下ならば、エンジン水温センサが故障していると確実に判定することができるように、アナログ温度検出値に対するデジタル値の割り当てが行われる。
【００４１】
図４は、この発明の一実施形態に従う、エンジン水温センサの故障診断装置の機能ブロック図を示す。これらの機能ブロック図は、典型的には、メモリ５ｃ（図１）に記憶されたコンピュータプログラムによって実現される。
【００４２】
運転状態検出部５１は、吸気温センサ９およびエンジン水温センサ１０から検出値を受け取る。第１の偏差算出部５２は、前回の運転サイクルにおいてエンジンを停止した時のエンジン水温Ｔｗ０と、今回の運転サイクルにおいてエンジンを始動した時のエンジン水温Ｔｗ１の第１の偏差（絶対値で表される）を算出する。診断部５３は、第１の偏差が第１の基準値より大きければ、エンジン水温センサ１０は正常と判定する。第１の基準値は、図３に示される固着領域４３の幅ｗに対応する。
【００４３】
第１の偏差が第１の基準値以下ならば、第２の偏差算出部５４は、前回の運転サイクルにおいてエンジンを停止した時の吸気温Ｔａ０を、今回の運転サイクルにおいてエンジンを始動した時の吸気温Ｔａ１から減算して、第２の偏差を算出する。第２の偏差が第２の基準値より低ければ、診断部５３は、エンジン水温センサ１０が故障していると判定する。第２の基準値は、図３に示される判定可能領域４４を画定する吸気温変化量（図３の例では、−５℃）に対応する。変化量（Ｔａ１−Ｔａ０）が第２の基準値より低いということは、判定可能領域４４に入ったことを示す。
【００４４】
第２の偏差算出部５４は、判定可能領域４４に入ったかどうかを調べることを目的としている。したがって、判定可能領域４４がどのように設定されるかに従い、第２の偏差算出部５４によって実行される算出方法は異なるものとなることは明らかであろう。
【００４５】
図４に示されるように、本願発明の一実施形態では、故障判定許可部５５が設けられる。故障判定許可部５５は、故障と判定するための他の条件が成立しているかどうかを判断する。故障判定許可部５５を設けるかどうかは任意である。
【００４６】
故障判定許可部５５は、運転サイクル中、エンジン水温センサ１０の故障の可能性を検知する。該故障の可能性を検知する処理は、本願発明に従うエンジン始動時の診断処理とは区別されるので、以下、走行中診断処理と呼ぶ。走行中診断処理においてエンジン水温センサ１０の故障の可能性が検知された場合には、フラグＦｌｇＮＧに値１がセットされる（しかしながら、故障とは判定されない）。
【００４７】
具体的には、前回の運転サイクルにおける走行中診断処理中に、以下の条件のうちの１つまたは複数が成立した場合に、フラグＦｌｇＮＧに値１がセットされる。
【００４８】
１）吸気温が変動しているにもかかわらず、エンジン水温が変動しないこと。
２）所定時間以上にわたってエンジン水温が変動しないこと。
３）エンジンから所定量以上の発熱があるにもかかわらず、エンジン水温が変動しないこと。
【００４９】
他の条件を追加として、または代わりに含めてもよい。たとえば、車速、アイドリング運転状態の時間、燃料カットの時間等を考慮して、走行中にエンジン水温センサの故障の可能性を検知するのが適切でない場合にも、フラグＦｌｇＮＧに値１をセットすることができる。
【００５０】
また、前回の運転サイクル中に以下の条件のいずれかが成立した時には、本願発明に従う始動時診断処理を正確に実施することができないので、フラグＦｌｇＮＧにゼロがセットされる。
【００５１】
ｉ）吸気温センサの故障と判定された場合。
ｉｉ）エンジン水温センサの他の故障（たとえば、ドリフト等の故障）が検出された場合。
【００５２】
故障判定許可部５５が設けられる実施形態では、診断部５３は、第２の偏差が第２の基準値より低く、かつフラグＦｌｇＮＧが値１にセットされているならば、エンジン水温センサ１０が故障していると判定する。診断部５３は、第２の偏差が第２の基準値より低くても、フラグＦｌｇＮＧの値がゼロならば、エンジン水温センサ１０の故障判定を禁止（または保留）する。こうして、前回の運転サイクル中において故障の可能性が検知された場合に、今回の運転サイクルの始動時の診断処理において、故障と判定することが許可される。
【００５３】
代替的に、運転サイクル中に、エンジン水温センサの故障の可能性が検知されたならば、故障と判定してもよい。この場合、本願発明の始動時診断処理によって正常と判定されたならば、走行中診断処理における「故障」という判定結果はキャンセルされる。走行中は、エンジンの運転状態に依存して吸気温およびエンジン水温が様々に変動する。一方、本願発明の診断処理はエンジン始動時に実施されるので、信頼性の高い判定結果を得ることができる。したがって、走行中の判定結果よりも本願発明の診断に従う判定結果を優先するのが好ましい。
【００５４】
一実施形態においては、本願発明の始動時診断処理によってエンジン水温センサが故障と判定されたならば、警告灯（ＭＩＬ）を点灯し、運転者に異常が生じたことを知らせることができる。
【００５５】
図５は、図４の故障診断装置によって実施される、エンジン水温センサの故障を診断するフローチャートの一例である。該フローチャートは、エンジンが始動した時に実施される。好ましくは、エンジン始動時における様々な制御の初期処理が終了した直後に実施される。
【００５６】
ステップＳ１において、前回の運転サイクルにおいてエンジンが停止した時のエンジン水温Ｔｗ０をメモリ５ｃ（図１）から読み出す。ステップＳ２において、今回の運転サイクルにおいてエンジンが始動した時のエンジン水温Ｔｗ１を、エンジン水温センサ１０から取得する。
【００５７】
ステップＳ３において、エンジン水温Ｔｗ０とＴｗ１の偏差を算出し、該偏差が第１の基準値より大きいかどうかを判断する。該偏差が第１の基準値より大きければ、エンジン水温が固着領域４３（図３）を超えて変動したことを示す。したがって、エンジン水温センサ１０は正常と判定される（Ｓ４）。
【００５８】
前述したように、一実施形態では、該第１の基準値は固着領域４３の幅ｗに対応する。該幅ｗをビット数で表すことができ、例えば３ビットである。この場合、Ｔｗ０とＴｗ１の２つのデジタル値の差が３ビットより大きければ、エンジン水温センサ１０は正常と判定される。
【００５９】
エンジン水温Ｔｗ０とＴｗ１の偏差が第１の基準値以下ならば、ステップＳ５に進む。ステップＳ５において、前回の運転サイクルにおいてエンジンが停止した時の吸気温Ｔａ０をメモリから読み出す。ステップＳ６において、今回の運転サイクルにおいてエンジンが始動した時の吸気温Ｔａ１を、吸気温センサ９から取得する。
【００６０】
ステップＳ７において、判定可能領域４４に入ったかどうかを調べる。この実施例では、吸気温Ｔａ１から吸気温Ｔａ０を減算し、算出された偏差が第２の基準値より低いかどうかを判断する。第２の基準値は、判定可能領域４４を画定する吸気温変化量（図３の例では、−５℃）である。該偏差が第２の基準値より低ければ、判定可能領域４４に入ったことを示し、ステップＳ８に進む。該偏差が第２の基準値以上ならば、判定可能領域４４に入っていないので、正確な診断を行うことができないおそれがある。したがって、ステップＳ１０において故障判定を保留する。
【００６１】
ステップＳ８において、フラグＦｌｇＮＧの値を調べる。ＦｌｇＮＧ＝１ならば、故障判定のための他の条件が成立していることを示し、よってエンジン水温センサは故障していると判定する（Ｓ９）。ＦｌｇＮＧ＝０ならば、エンジン水温センサについての故障判定を保留する（Ｓ１０）。
【００６２】
図６は、故障判定許可部５５によって実施される、故障判定を許可するかどうかを判断するフローチャートの一例である。該フローチャートは、前回の運転サイクル中に一定の時間間隔で実行される。該フローチャートでは、上記の条件１）が成立しているかどうかを判断する。
【００６３】
ステップＳ１１において、エンジンが始動した時のエンジン水温Ｔｗ２を、メモリ５ｃ（図１）から読み出す。ステップＳ１２において、現在のエンジン水温Ｔｗをエンジン水温センサ１０から取得する。
【００６４】
ステップＳ１３において、エンジン水温ＴｗとＴｗ２の偏差を算出し、該偏差が第１の基準値より大きいかどうかを判断する。該偏差が第１の基準値より大きければ、エンジン水温が固着領域４３（図３）を超えて変動していることを示す。したがって、エンジン水温センサは正常と判定される（Ｓ１４）。第１の基準値は、図５のステップＳ３におけるものと同じである。該偏差が第１の基準値以下ならば、ステップＳ１５に進む。
【００６５】
ステップＳ１５において、エンジンが始動した時の吸気温Ｔａ２を、メモリから読み出す。ステップＳ１６において、現在の吸気温Ｔａを吸気温センサ９から取得する。
【００６６】
ステップＳ１７において、吸気温ＴａとＴａ２の偏差を算出し、該偏差が所定値より大きいかどうかを判断する。該吸気温の偏差が所定値より大きければ、吸気温が変動しているにもかかわらず、エンジン水温が変動していないことを示す。これは、エンジン水温センサ１０の故障の可能性を示すので、フラグＦｌｇＮＧに値１をセットする（Ｓ１８）。該吸気温の偏差が所定値以下ならば、故障判定を正確に行うことができないおそれがあるので、フラグＦｌｇＮＧにゼロをセットする（Ｓ１９）。
【００６７】
図７は、他の実施形態に従う、故障判定を許可するかどうかを判断するフローチャートである。該フローチャートは、運転サイクル中に一定の時間間隔で実行される。該フローチャートでは、上記の条件２）が成立しているかどうかを判断する。
【００６８】
ステップＳ２１〜Ｓ２４の処理は、ステップＳ１１〜Ｓ１４の処理と同じである。
【００６９】
ステップＳ２５において、タイマの値をインクリメントすることにより、（たとえばエンジン始動時からの）経過時間を測定する。ステップＳ２６において、所定時間が経過したかどうか判断する。所定時間が経過した時に、エンジン水温ＴｗとＴｗ２の偏差が第１の基準値以下ならば、所定時間が経過してもエンジン水温が変動していないことを示す。これは、エンジン水温センサ１０の故障の可能性を示すので、フラグＦｌｇＮＧに値１をセットする（Ｓ２７）。所定時間が経過していなければ、このルーチンを抜ける。
【００７０】
図８は、さらなる他の実施形態に従う、故障判定を許可するかどうかを判断するフローチャートである。該フローチャートは、運転サイクル中に一定の時間間隔で実行される。該フローチャートでは、上記の条件３）が成立しているかどうかを判断する。
【００７１】
ステップＳ３１〜Ｓ３４の処理は、ステップＳ１１〜Ｓ１４の処理と同じである。
【００７２】
ステップＳ３５において、エンジンの発熱量を算出する。一例として、発熱量は、単位時間あたりの燃料噴射量によって近似することができる。単位時間あたりの燃料噴射量は、「基本燃料噴射量ＴＩＭ×単位時間あたりの噴射回数」によって算出される。ここで、基本燃料噴射量ＴＩＭは、燃料噴射弁６（図１）によって１回に噴射される燃料量を示しており、典型的には、エンジン回転数ＮＥおよび吸気管圧力ＰＢに従って決定される。単位時間あたりの噴射回数は、回転数ＮＥに基づいて算出されることができる。
【００７３】
ステップＳ３６において、前回の積算熱量ＱＴＴＬ（ｋ−１）に、ステップＳ３５で算出された熱量Ｑを加算して、今回の積算熱量ＱＴＴＬ（ｋ）を算出する。ｋは、サイクルを識別する識別子である。こうして、所定時間にわたる熱量の積算値が得られる。
【００７４】
ステップＳ３７において、積算熱量ＱＴＴＬが所定値より大きければ、エンジンからの発熱量が多いにもかかわらず、エンジン水温が変動しない状況を示す。これは、エンジン水温センサ１０の故障の可能性を示すので、フラグＦｌｇＮＧに値１をセットする（Ｓ３８）。積算熱量ＱＴＴＬが所定値以下ならば、このルーチンを抜ける。
【００７５】
図９は、図６に示される故障判定の許可を判断するフローチャートを改良したものである。図６と異なる点は、ステップＳ１３が、ステップＳ４１〜Ｓ４５によって置き換えられている点である。
【００７６】
ステップＳ４１において、現在のエンジン水温Ｔｗが、メモリ５ｃに記憶されている最大値より大きければ、該最大値を現在のエンジン水温Ｔｗで更新する（Ｓ４２）。ステップＳ４３において、現在のエンジン水温Ｔｗが、メモリ５ｃに記憶されている最小値より小さければ、該最小値を現在のエンジン水温Ｔｗで更新する（Ｓ４４）。ステップＳ４５において、最大値と最小値の偏差を算出し、該偏差が第１の基準値より大きいかどうかが判断される。最大値と最小値を調べることで、エンジン水温センサ１０によって検出可能なエンジン水温の変化量をより正確に取得することができる。
【００７７】
図７のステップＳ２３および図８のステップＳ３３のそれぞれを、図９に示されるステップＳ４１〜Ｓ４５によって置き換えてもよい。
【００７８】
本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンにも適用が可能である。
【００７９】
【発明の効果】
この発明によれば、正常なエンジン水温センサを誤って故障と判定することを回避することができるので、より正確にエンジン水温センサの故障を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に従う、エンジンおよびその制御装置を概略的に示す図。
【図２】エンジン停止後におけるエンジン水温および吸気温の挙動の一例を示す図。
【図３】エンジン停止後におけるエンジン水温の変化量と吸気温の変化量の関係の一例を示す図。
【図４】この発明の一実施形態に従う、エンジン水温センサの故障を診断する装置の機能ブロック図。
【図５】この発明の一実施形態に従う、エンジン水温センサの故障を診断するフローチャート。
【図６】この発明の一実施形態に従う、エンジン水温センサの故障判定の許可を判断するフローチャート。
【図７】この発明の他の実施形態に従う、エンジン水温センサの故障判定の許可を判断するフローチャート。
【図８】この発明の他の実施形態に従う、エンジン水温センサの故障判定の許可を判断するフローチャート。
【図９】この発明の他の実施形態に従う、エンジン水温センサの故障判定の許可を判断するフローチャート。
【符号の説明】
１    エンジン
５    ＥＣＵ
９    吸気温センサ
１０  エンジン水温センサ
【図１】
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【図２】
2004251189.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004251189.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年1月21日(2004.1.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
エンジン水温センサの検出値はデジタル値に変換されるが、このデジタル値には、接地電圧レベルの変動およびアナログ−デジタル変換等に起因するノイズが含まれる。このようなノイズを考慮して、固着領域４３の基準値Ｔｗ０に対する幅ｗを設定するのが好ましい。本願発明の一実施形態では、幅ｗは所定のビット数のデジタル値（たとえば、３）で表される。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
一例として、エンジン水温の基準値Ｔｗ０が、デジタル値「３Ａ」に変換されたと仮定する。変換は、所定のルールに基づいて行われることができる。デジタル値「３Ａ」に対して３低いデジタル値は、「３７」である。その後に、デジタル値「３７」より小さいデジタル値に対応するエンジン水温が検出されたならば、エンジン水温センサ１０は正常と判定される（たとえば、その後に検出されたエンジン水温が「３３」ならば、基準値からの変化量は７であり、これは幅ｗ（この例では、３）より大きいので、エンジン水温センサは正常と判定される）。幅ｗをデジタル値で表すことにより、ＥＣＵ５によって実行される診断処理を簡略化することができる。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
固着領域４３の幅ｗをデジタル値で表す場合、アナログの温度検出値をデジタル値に変換するルールは、該幅ｗを考慮して規定される。たとえば、幅ｗが３である場合、アナログの温度検出値が変換されたデジタル値における変化が３以下ならば、エンジン水温センサが故障していると確実に判定することができるように、アナログ温度検出値に対するデジタル値の割り当てが行われる。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
運転状態検出部５１は、吸気温センサ９およびエンジン水温センサ１０から検出値を受け取る。第１の偏差算出部５２は、前回の運転サイクルにおいてエンジンを停止した時のエンジン水温Ｔｗ０と、今回の運転サイクルにおいてエンジンを始動した時のエンジン水温Ｔｗ１の第１の偏差（絶対値で表される）を算出する。診断部５３は、第１の偏差が第１の基準値より大きければ、エンジン水温センサ１０は正常と判定する。第１の基準値は、図３に示される固着領域４３の基準値Ｔｗ０に対する幅ｗに対応する。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
前述したように、一実施形態では、該第１の基準値は固着領域４３の基準値Ｔｗ０に対する幅ｗに対応する。該幅ｗを所定のビット数のデジタル値で表すことができ、例えば３である。この場合、Ｔｗ０とＴｗ１の２つのデジタル値の差が３より大きければ、エンジン水温センサ１０は正常と判定される。


【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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