(57)【要約】【課題】例えば車両に搭載された触媒システム、点火システム、燃料供給システムなどの複数のシステムのうち、一のシステムに係る異常を比較的早期に診断する。【解決手段】異常診断装置は、複数のシステムのうち一のシステムに係る異常の有無又は程度を、定期又は不定期に間隔を空けて診断する一の診断手段と、該一のシステムに係る異常の有無又は程度と関連を有する、複数のシステムのうち他のシステムに係る異常の有無又は程度を診断する他の診断手段とを備える。加えて、このように診断された他のシステムに係る異常の有無又は程度に基づいて、一のシステムに係る異常の有無又は程度を間接的に診断する間接的診断手段を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシステムのうち一のシステムに係る異常の有無又は程度を、定期又は不定期に間隔を空けて診断する一の診断手段と、
該一のシステムに係る異常の有無又は程度と関連を有する、前記複数のシステムのうち他のシステムに係る異常の有無又は程度を診断する他の診断手段と、
該診断された他のシステムに係る異常の有無又は程度に基づいて、前記一のシステムに係る異常の有無又は程度を間接的に診断する間接的診断手段と
を備えることを特徴とする異常診断装置。
【請求項２】
前記間接的診断手段は、前記診断された他のシステムに係る異常の程度が、前記一のシステムに係る異常が有ることが明らかとなる場合に対応するものとして予め設定された第1閾値を超えている場合に、前記一のシステムに係る異常が有ると診断することを特徴とする請求項１に記載の異常診断装置。
【請求項３】
前記間接的診断手段は、前記診断された他のシステムに係る異常の程度が、前記第1閾値に達せず且つ前記一のシステムに係る異常が有る可能性が有る場合に対応するものとして予め設定された第２閾値を超えている場合に、前記一のシステムに係る異常が有る可能性が有ると診断し、
前記一の診断手段は、前記異常が有る可能性が有ると診断された場合に、前記一のシステムに係る異常の有無又は程度を診断する
ことを特徴とする請求項２に記載の異常診断装置。
【請求項４】
前記間接的診断手段は、前記診断された他のシステムに係る異常の程度が、前記一のシステムに係る異常が有る可能性が有る場合に対応するものとして予め設定された第２閾値を超えている場合に、前記一のシステムに係る異常が有る可能性が有ると診断し、
前記一の診断手段は、前記異常が有る可能性が有ると診断された場合に、前記一のシステムに係る異常の有無又は程度を診断する
ことを特徴とする請求項１に記載の異常診断装置。
【請求項５】
前記一の診断手段は、前記一のシステムに係る異常の有無又は程度として、車両のエンジンから排出される排気ガスを排出する排気管の管路に設けられた一又は複数の触媒の劣化の有無又は程度を診断する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の異常診断装置。
【請求項６】
前記他の診断手段は、前記他のシステムに係る異常の有無又は程度として、前記エンジンに係る失火の有無又は程度を診断する
ことを特徴とする請求項５に記載の異常診断装置。
【請求項７】
前記エンジンの回転数を取得する回転数取得手段を更に備え、
前記他の診断手段は、前記取得された回転数に基いて、前記失火の有無又は程度を診断する
ことを特徴とする請求項６に記載の異常診断装置。
【請求項８】
前記他の診断手段は、前記他のシステムに係る異常の有無又は程度として、前記エンジンが有する燃焼室と該燃焼室に供する燃料を貯蔵するタンクとを連通する配管における前記燃料の詰まりの有無又は程度を診断する
ことを特徴とする請求項５に記載の異常診断装置。
【請求項９】
前記配管における前記燃料の圧力を取得する燃料圧力取得手段を更に備え、
前記他の診断手段は、前記取得された圧力に基いて、前記燃料の詰まりの有無又は程度を診断する
ことを特徴とする請求項８に記載の異常診断装置。
【請求項１０】
前記他の診断手段は、前記他のシステムに係る異常の有無又は程度として、前記排出される排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサの劣化の有無又は程度を診断する
ことを特徴とする請求項５に記載の異常診断装置。
【請求項１１】
複数のシステムのうち一のシステムに係る異常の有無又は程度を、定期又は不定期に間隔を空けて診断する一の診断工程と、
該一のシステムに係る異常の有無又は程度と関連を有する、前記複数のシステムのうち他のシステムに係る異常の有無又は程度を診断する他の診断工程と、
該診断された他のシステムに係る異常の有無又は程度に基づいて、前記一のシステムに係る異常の有無又は程度を間接的に診断する間接的診断工程と
を備えることを特徴とする異常診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両に搭載された触媒システム、点火システム、燃料供給システムなどの複数のシステムのうち、一のシステムに係る異常を診断する異常診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の複数のシステムのうち一のシステムに係る異常を診断するための処理は、電子制御装置ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）で行われることが比較的多い。そのため、診断対象であるシステムの数の増加に伴い、電子制御装置ＥＣＵの処理負荷も増加する虞がある。
【０００３】
上述の問題に対処するための技術が、例えば以下の特許文献１に開示されている。具体的には、複数のシステムのうち、一のシステムの異常の発生頻度を増大させる要因が発生した場合、その要因に対応付けられた他のシステムの異常を診断するための処理を行う間隔を相対的に短くする技術が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−６１５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば前述の特許文献１に開示されている技術によれば、あくまでも異常診断の処理間隔を短くするだけであり、異常の発生頻度を増大させる要因によっては、更なる短縮の余地があり得る。逆に言えば、異常の診断が遅れる可能性があり、そのような遅れが生じた場合に、異常となったシステムや関連する他のシステムに対して及ぼす、該異常によるダメージが大きくなりかねないという技術的な課題がある。
【０００６】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みて成されたものであり、例えば車両に搭載された複数のシステムのうち一のシステムに係る異常を比較的早期に診断するための異常診断装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の作用及び他の利得は、次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされよう。
【０００８】
本発明の異常診断装置は上記課題を解決するために、複数のシステムのうち一のシステムに係る異常の有無又は程度を、定期又は不定期に間隔を空けて診断する一の診断手段と、該一のシステムに係る異常の有無又は程度と関連を有する、前記複数のシステムのうち他のシステムに係る異常の有無又は程度を診断する他の診断手段と、該診断された他のシステムに係る異常の有無又は程度に基づいて、前記一のシステムに係る異常の有無又は程度を間接的に診断する間接的診断手段とを備える。
【０００９】
本発明の異常診断装置によれば、例えば車両に備わる触媒に係るシステム或いは装置、点火プラグに係るシステム或いは装置などの、複数のシステムのうち、例えば触媒システムである、一のシステムに係る異常の有無又は程度が、例えば触媒劣化検出制御装置である一の診断手段によって、定期又は不定期的に間隔を空けて診断される。ここに、「システム」とは、何らかの機能を司るシステム、装置又は部品を総称する。例えば触媒に係るシステム或いは装置、点火プラグに係るシステム或いは装置、燃料供給系に係るシステム或いは装置、空燃比制御に係るシステム或いは装置などである。ここでの診断が行われる「間隔」は、数秒、数分、数時間、数日など、診断の対象であるシステムの性質に応じて適宜に設定され、等間隔であってもなくてもよい。「異常の有無又は程度」は、異常に係る何らかの指標で表され、典型的にはある物理量で連続的に表されてもよいし、或いは単に異常の有無で表されてもよい。
【００１０】
このような一の診断手段による診断と相前後して又は異なるタイミングで、係る一のシステムに係る異常の程度と関連を有する、例えば点火プラグに係るシステム或いは装置である、他のシステムに係る異常の有無又は程度が、例えば、点火プラグの異常診断装置である他の診断手段によって、診断される。ここに、「関連を有する」とは、既知の相関関係或いは因果関係を有する意であり、具体的には他のシステムに係る異常の有無又は程度から、予め求められた関数或いはテーブルを用いて、一のシステムに係る異常の程度が対応付けられることを言う。例えば、一のシステムと他のシステムとが異常原因を共有する場合、或いは、他のシステムに係る異常が、連鎖的に一に係るシステムの異常を引き起こす場合などにも、「関連を有する」と言える。このように他の診断手段によって診断された他のシステムに係る異常の程度に基づいて、例えばマイクロプロセッサ等からなる間接的診断手段によって、一のシステムに係る異常の程度が、間接的に診断される。つまり、一の診断手段による直接的な診断が行われなくても、一のシステムに係る異常の程度が診断される。よって、間隔を空けて診断を行う一の診断手段による診断が行われた直後など、次に一の診断手段による診断が実行されるまでの間に時間が空く場合であっても、間接的診断手段によって、より早期に一のシステムに係る異常の程度が診断されることになる。逆に、早期の診断が常に行われるように、一の診断手段により診断を頻繁に行う必要もなくなる。このように診断の頻度をあげないことは特に、一の診断手段による診断の実行が、例えば触媒装置などのシステムや該一のシステムを含む動力出力システム或いは車両における通常動作の妨げになる場合に、非常に有利となる。
【００１１】
以上のように、他のシステムに係る異常の診断結果を利用して、一のシステムに係る異常を比較的早期に診断できる。
【００１２】
本発明の異常診断装置の一態様では、前記診断された他のシステムに係る異常の程度が、前記一のシステムに係る異常が有ることが明らかとなる場合に対応するものとして予め設定された第1閾値を超えている場合に、前記一のシステムに係る異常が有ると診断する。
【００１３】
この態様によれば、予め、一のシステムに係る異常が有ることが明らかとなる場合（即ち、一のシステムにおける異常が重度であることが明らかな場合）に対応する他のシステムに係る異常の程度として、第1閾値が設定される。このような第1閾値は、他のシステムに係る異常の程度を変化させつつ一のシステムに係る異常の程度を調べ、一のシステムに係る異常が有ることが明らかとなる場合に対応する他のシステムに係る異常の程度を、実験的、経験的、シミュレーション等により決定することで求めればよく、製品の出荷時に予め設定されても、学習的に変更されてもよい。更に、このように求めた値に対して、システムの現況やユーザの嗜好に応じた調整が加えられてもよい。そして実際の動作時には、他の診断手段による診断によって他のシステムに係る異常が第1閾値を超えている場合には、間接的診断手段によって、一のシステムに係る異常が有ると診断される。即ち、この場合には、一の診断手段による診断の実施とは無関係に、即座に或いは遅延なく、一のシステムで異常が有るとの診断が下される。
【００１４】
この態様では、前記間接的診断手段は、前記診断された他のシステムに係る異常の程度が、前記第1閾値に達せず且つ前記一のシステムに係る異常が有る可能性が有る場合に対応するものとして予め設定された第２閾値を超えている場合に、前記一のシステムに係る異常が有る可能性が有ると診断し、前記一の診断手段は、前記異常が有る可能性が有ると診断された場合に、前記一のシステムに係る異常の有無又は程度を診断してもよい。
【００１５】
このような構成にすれば、一のシステムに係る異常が有ることが明らかな場合には、間接的診断手段によって、即座に一のシステムで異常が有るとの診断が下される。他方で、他のシステムに係る異常の程度が第２閾値を超えている場合に、即ち一のシステムに係る異常が有る可能性がある場合には、即座に一のシステムで異常が有るとの診断が下されるのではなく、一の診断手段による診断或いは再診断が、即座に或いは遅延なく実行される。よって、間隔を空けて診断を行う一の診断手段による診断が行われた直後など、次に一の診断手段による診断が実行されるまでの間に時間が空くような場合であっても、間接的診断手段による診断の結果に応じて、一の診断手段によって、より早期に一のシステムに係る異常の程度が診断されることになる。尚、このような本発明に係る「第２閾値」は、他のシステムに係る異常の程度を変化させつつ一のシステムに係る異常の程度を調べ、一のシステムに係る異常が有る可能性がある場合に対応する他のシステムに係る異常の程度を、実験的、経験的、シミュレーション等により決定することで求めればよく、更に、このように求めた値に対して、システムの現況やユーザの嗜好に応じた調整が加えられてもよい。
【００１６】
或いは本発明の異常診断装置の他の態様では、前記間接的診断手段は、前記診断された他のシステムに係る異常の程度が、前記一のシステムに係る異常が有る可能性が有る場合に対応するものとして予め設定された第２閾値を超えている場合に、前記一のシステムに係る異常が有る可能性が有ると診断し、前記一の診断手段は、前記異常が有る可能性が有ると診断された場合に、前記一のシステムに係る異常の有無又は程度を診断する。
【００１７】
この態様によれば、一のシステムに係る異常が有る可能性がある場合には、即座に一のシステムで異常が有るとの診断が下されるのではなく、一の診断手段による診断或いは再診断が、即座に或いは遅延なく実行される。よって、間隔を空けて診断を行う一の診断手段による診断が行われた直後など、次に一の診断手段による診断が実行されるまでの間に時間が空くような場合であっても、間接的診断手段による診断の結果に応じて、一の診断手段によって、より早期に一のシステムに係る異常の程度が診断されることになる。
【００１８】
本発明の異常診断装置の他の態様では、前記一の診断手段は、前記一のシステムに係る異常の有無又は程度として、車両のエンジンから排出される排気ガスを排出する排気管の管路に設けられた一又は複数の触媒の劣化の有無又は程度を診断する。
【００１９】
この態様によれば、一のシステムに係る異常の有無又は程度として、一又は複数の触媒の劣化の程度が診断される。ここに異常の一例である「触媒の劣化」とは、何らかの原因で触媒が劣化することを言い、その原因として例えば、点火系異常による失火、燃料系異常による燃料過剰供給、或いは空燃比制御系故障による異常空燃比等が挙げられる。係る原因を他のシステムに係る異常とすることで、触媒の劣化を比較的早期に診断し、触媒の劣化を極力回避できる。
【００２０】
上述した触媒の劣化の程度を診断する態様では、前記他の診断手段は、前記他のシステムに係る異常の有無又は程度として、前記エンジンに係る失火の有無又は程度を診断してもよい。
【００２１】
このように構成すれば、他のシステムに係る異常の有無又は程度として、エンジンに係る失火の有無又は程度が診断される。ここで、仮に失火すると、エンジンで燃焼しない生燃料が比較的高温なまま触媒に付着し、該付着した生燃料に着火すると、触媒が劣化する可能性が有るという、両異常間には強い相関関係があるので、このような失火の有無又は程度の診断によって、触媒の劣化の有無又は程度が間接的に診断可能となる。よって、失火に係る診断を実行することで、失火による触媒の劣化を極力回避できる。
【００２２】
更にこのように構成した場合、前記エンジンの回転数を取得する回転数取得手段を更に備え、前記他の診断手段は、前記取得された回転数に基いて、前記失火の有無又は程度を診断してもよい。
【００２３】
このように構成すれば、回転数取得手段によって取得された回転数に基いて、他の診断手段によって、失火の有無又は程度が診断される。例えば、第一所定回転数閾値を下回る場合（即ち、明らかに失火であると推定される場合）、他の診断手段によって、失火の程度が比較的重度であると診断され、これに応じて、間接的診断手段によって、触媒の劣化も比較的重度であると診断される。更に、回転数に加えて又は代えて回転数の変化率に基いて、失火の有無又は程度が、診断されてもよい。或いは、取得された回転数が第一所定回転数閾値を下回らない場合であっても第二所定回転数閾値を下回る場合（即ち、グレーゾーンの場合）には、一の診断手段による診断が即座に或いは遅延なく実行されてもよい。
【００２４】
或いは、上述した触媒の劣化の程度を診断する態様では、前記他の診断手段は、前記他のシステムに係る異常の有無又は程度として、前記エンジンが有する燃焼室と該燃焼室に供する燃料を貯蔵するタンクとを連通する配管における前記燃料の詰まりの有無又は程度を診断してもよい。
【００２５】
このように構成すれば、他のシステムに係る異常の有無又は程度として、燃焼室と燃料を貯蔵するタンクとを連通する配管における燃料の詰まりの有無又は程度が診断される。ここで、仮に燃料の詰まりが急に解消されると、燃料がエンジンに過剰供給され、後燃によって触媒劣化の可能性が有るという、両異常間には強い相関関係があるので、このような詰まりの有無又は程度の診断によって、触媒の劣化の有無又は程度が間接的に診断可能となる。尚、「燃料の詰まり」には、燃料が詰まっている状態のみならず、完全には詰まっていない状態、或いは燃料の詰まりが解消される状態も含まれる。よって、燃圧の詰まりに係る診断を実行することで、燃料の詰まりによる触媒の劣化を極力回避できる。
【００２６】
更にこのように構成した場合、前記配管における前記燃料の圧力を取得する燃料圧力取得手段を更に備え、前記他の診断手段は、前記取得された圧力に基いて、前記燃料の詰まりの有無又は程度を診断してもよい。
【００２７】
このように構成すれば、燃料圧力取得手段によって取得された圧力に基いて、他の診断手段によって、燃料の詰まりの有無又は程度が診断される。例えば、第一所定圧力閾値を下回る場合（即ち、明らかに燃料の詰まりであると推定される場合）、他の診断手段によって、燃料の詰まりの程度が比較的重度であると診断され、これに応じて、間接的診断手段によって、触媒の劣化も比較的重度であると診断される。或いは、取得された圧力が第一所定圧力閾値を下回らない場合であっても第二所定圧力閾値を下回る場合（即ち、グレーゾーンの場合）には、一の診断手段による診断が即座に或いは遅延なく実行されてもよい。
【００２８】
或いは、上述した触媒の劣化の程度を診断する態様では、前記他の診断手段は、前記他のシステムに係る異常の有無又は程度として、前記排出される排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサの劣化の有無又は程度を診断してもよい。
【００２９】
この態様によれば、他のシステムに係る異常の有無又は程度として、排出される排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサの劣化の有無又は程度を診断する。ここで、例えば空燃比センサが比較的高温下で比較的長時間使用された場合、或いは該センサの素子割れが生じた場合には、空燃比センサが劣化して、例えばリーン張り付きのように適正な空燃比が検出されなくなる。その結果、燃料噴射量が正規に制御されず、例えば燃料が正常時よりも過剰に噴射され、もって触媒が劣化する可能性が有る。即ち、空燃比センサの劣化の有無と触媒の劣化の有無又は程度との間には強い相関関係があるので、このような空燃比センサの劣化の有無又は程度の診断によって、触媒の劣化の有無又は程度が間接的に診断可能となる。尚、このような空燃比センサの劣化の有無又は程度は、例えば、特開２０００−２５８３８７号公報に開示されている空燃比センサの劣化診断方法のように空燃比センサの低周波インピーダンスに基いて求めるとよい。よって、空燃比センサの故障或いは劣化に係る診断を実行することで、空燃比センサの劣化による触媒の劣化を極力回避できる。
【００３０】
本発明の異常診断方法は上記課題を解決するために、複数のシステムのうち一のシステムに係る異常の有無又は程度を、定期又は不定期に間隔を空けて診断する一の診断工程と、該一のシステムに係る異常の有無又は程度と関連を有する、前記複数のシステムのうち他のシステムに係る異常の有無又は程度を診断する他の診断工程と、該診断された他のシステムに係る異常の有無又は程度に基づいて、前記一のシステムに係る異常の有無又は程度を間接的に診断する間接的診断工程とを備える。
【００３１】
本発明の異常診断方法によれば、上述した本発明の異常診断装置の場合と同様に、複数のシステムのうち一のシステムに係る異常を比較的早期に診断できる。尚、本発明の異常診断方法においても、上述した本発明の異常診断装置における各種態様と同様の各種態様を採ることが可能である。
【００３２】
本発明の作用及び他の利得は、次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、発明を実施するための最良の形態として本発明の実施形態を、図面に基いて詳細に説明する。
【００３４】
先ず、各実施形態に共通の構成及び動作処理を、図１及び図２を参照して説明する。
【００３５】
各実施形態に共通の異常診断装置の構成について、図１を参照してその基本動作と共に説明する。ここに、図１は、本発明の各実施形態に共通の異常診断装置を備えたエンジンの模式的な断面図である。
【００３６】
図１において、実施形態に係る「異常診断装置」を備えたエンジン２００は、制御装置１００と、クランクポジションセンサ２１８と、燃圧センサ２２７と、空燃比センサ２２１と、をはじめとする各種装置を備え、以下の如く三元触媒装置２２２の異常を比較的早期に診断可能に構成される。
【００３７】
制御装置１００は、本発明に係る「一の診断手段」、「他の診断手段」、及び「間接的診断手段」の一例を構成しており、好適には、周知の電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）、中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）、制御プログラムを格納した読み出し専用メモリ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ：ＲＯＭ）及び各種データを格納する随時書き込み読み出しメモリ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ：ＲＡＭ）等を中心とした論理演算回路として構成されている。そして、クランクポジションセンサ２１８、燃圧センサ２２７、及び空燃比センサ２２１等の各種センサから入力信号を受ける入力ポートと、異常診断の結果をダッシュボードに装着された異常警報ランプであるＭＩＬランプ（不図示）に表示する等の各種アクチュエータに制御信号を送る出力ポートとに、バスを介して接続されている。
【００３８】
エンジン２００は、シリンダ２０１内における燃焼に際し、外部から空気（即ち、吸入空気）を吸気管２０６に備わる吸気バルブ２０８を介して吸入させ、インジェクタ２０７から噴射された燃料と混合されて形成された混合気を、点火プラグ２０２による着火爆発（即ち、燃焼）させると共に、爆発力に応じて生じるピストン２０３の往復運動を、コネクションロッド２０４を介してクランクシャフト２０５の回転運動に変換することが可能に構成されている。そして、点火プラグ２０２の失火は、本発明に係る「他のシステムに係る異常」の一例である。
【００３９】
シリンダ２０１を収容するシリンダブロックは、エンジン２００のノック強度を測定可能なノックセンサ２１９を備え、係るシリンダブロック内のウォータージャケットは、エンジン２００の冷却水温度を検出するための水温センサ２２０を備える。
【００４０】
クランクポジションセンサ２１８は、本発明に係る「他の診断手段」及び「回転数取得手段」の一例であり、クランクシャフト２０５の回転角（即ち、クランク角）を検出し、検出された回転角に基いて、制御装置１００はエンジン２００の機関回転数Ｎｅを算出する。
【００４１】
配管２２８は、本発明に係る「他のシステム」の一例であり、燃料（ガソリン）を燃料タンク２２３からフィルタ２２４を介してインジェクタ２０７へと供給するように構成されている。そして、配管２２８における燃料の詰まりは、本発明に係る「他のシステムに係る異常」の一例である。インジェクタ２０７は、こうして供給される燃料を、制御装置１００の制御に従って吸気管２０６内に噴射することが可能に構成されている。尚、燃料タンク２２３には、燃料残量を検出するための燃料センサ２２５が設置されている。
【００４２】
燃圧センサ２２７は、本発明に係る「他の診断手段」及び「燃料圧力取得手段」の一例であり、配管２２８内を流れる燃料の圧力を検出して制御装置１００へと伝達可能に構成されている。
【００４３】
吸気管２０６は、外部から吸入される空気を浄化するクリーナ２１１、吸入された空気の質量流量を直接測定するエアフローメータ２１２、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ２１３、シリンダ２０１内部への吸入空気量を調節するスロットルバルブ２１４、スロットルバルブ２１４の開度を検出するスロットルポジションセンサ２１５、運転者によるアクセルペダル２２６の踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサ２１６、踏み込み量に基いてスロットルバルブ２１４を駆動するスロットルバルブモータ２１７を備える。
【００４４】
排気管２１０は、シリンダ２０１内部での燃焼に伴い発生する排気ガスを、排気バルブ２０９を介して排気する。排出される排気ガスの一部はＥＧＲ装置２２９によって吸気管２０６に環流させられる。
【００４５】
三元触媒装置２２２は、本発明に係る「一のシステム」の一例であり、典型的には排気管２１０に沿って上下二段階に設置され、例えばエンジン２００から排出されるＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、及びＮＯｘ（窒素酸化物）を夫々浄化することが可能な触媒を含んで成る。そして、三元触媒装置２２２の異常或いは劣化が、本発明に係る「一のシステムに係る異常」の一例である。
【００４６】
空燃比センサ２２１は、本発明に係る「一の診断手段」、「他のシステム」及び「他の診断手段」の一例であり、排気管２１０における三元触媒装置２２２の上流側に配設され、排気管２１０から排出される排気ガスから、エンジン２００の空燃比を検出する。そして、空燃比センサ２２１の劣化或いは故障は、本発明に係る「他のシステムに係る異常」の一例である。
【００４７】
以上図１に示すように、各実施形態に共通の異常診断装置は、制御装置１００と、クランクポジションセンサ２１８と、燃圧センサ２２７と、空燃比センサ２２１とを備えるので、例えば車両のエンジン２００に搭載された複数のシステムのうち、例えば三元触媒装置２２２で発生する異常を比較的早期に診断できるのである。
【００４８】
上述の如く構成された各実施形態に共通の異常診断装置の動作処理について、図２を用いて説明する。ここに、図２は、各実施形態に共通の異常診断装置の動作処理を示すフローチャートである。
【００４９】
図２において先ず、定期又は不定期的に（好適には、通常の触媒劣化検出が行われるタイミングとは異なるタイミングで）、三元触媒装置２２２に係る異常の程度と関連を有する他の部品（例えば、点火プラグ２０２）に係る異常が有るか否かが制御装置１００によって診断される（ステップＳ０１０）。ここで、他の部品には異常が無いと診断される場合（ステップＳ０１０：ＮＯ）、三元触媒装置２２２を劣化させるような事態に陥っている可能性は低いため、特に問題なく本処理を終える。
【００５０】
他方、三元触媒装置２２２以外の部品には何らかの異常が有ると診断される場合（ステップＳ０１０：ＹＥＳ）、続いて、その異常の程度が比較的重度であるために三元触媒装置２２２にも明らかに異常が発生しているか否かが診断される（ステップＳ０２０）。ここで、三元触媒装置２２２にも明らかに異常が発生していると診断される場合、（ステップＳ０２０：ＹＥＳ）、三元触媒装置２２２が劣化（即ち、異常）していないかが、再度検出されることも無く、直ちに、三元触媒装置２２２が劣化しているとの診断（即ち、触媒異常診断）がなされ、ＭＩＬランプが点灯される（ステップＳ０３０）。
【００５１】
他方、三元触媒装置２２２以外の部品には何らかの異常が有るものの、三元触媒装置２２２にまで異常が発生しているかは明らかではないと診断される場合、即ち、三元触媒装置２２２で異常が有る可能性がある場合（ステップＳ０２０：ＮＯ）、定期又は不定期に通常実施される時期の到来を待たずして、三元触媒装置２２２に対する通常の触媒劣化検出が即座に或いは遅延なく行われ（ステップＳ０３１）、触媒の異常の有無が判定される（ステップＳ０４１）。ここで、三元触媒装置２２２に異常がない場合（ステップＳ０４１：ＮＯ）、三元触媒装置２２２は正常であるとの診断がなされ（ステップＳ０５１）、本処理を終える。
【００５２】
他方、通常の触媒劣化検出ではなく、他の部品の異常に応じて今回特別に行われた触媒劣化検出を通じて三元触媒装置２２２に異常が有ると診断された場合には（ステップＳ０４１：ＹＥＳ）、ＭＩＬランプが点灯される（ステップＳ０３０）。
【００５３】
このように、例えば通常の触媒劣化検出が一度行われた直後など、所定間隔を空けて行われる触媒劣化検出が次に実行されるまでの間に時間が空くような場合であっても、他の部品の異常診断によって、又は更にこの結果に応じて選択的に或いは特別に行われる触媒劣化検出によって、早期の診断が確実に行われることになる。逆に、ＥＣＵへの処理負担が大きく或いはこれに代えて又は加えて、エンジン動作の妨げともなり得る、触媒劣化検出を、不必要なまでに頻繁に行う必要もない。
【００５４】
以上図１及び図２に示すように、各実施形態に共通の異常診断装置は、制御装置１００、クランクポジションセンサ２１８、燃圧センサ２２７、及び空燃比センサ２２１を備えるので、車両のエンジン２００に搭載された複数のシステムのうち、例えば三元触媒装置２２２で発生する異常を比較的早期に診断できるのである。
＜第１実施形態＞
次に、第１実施形態に係る異常診断装置の構成及び動作処理を、図１及び図２に加えて図３を用いて説明する。本実施形態は、特に、点火プラグ２０２における失火に対処するための実施形態である。尚、上述の構成及び動作処理と同一の構成及び動作処理については同一の参照符号を付し、その詳細な説明を適宜省略する。
【００５５】
本実施形態に係る異常診断装置の構成は、図１で示された構成でもよく、その詳細な説明を適宜省略する。
【００５６】
図１の如く構成された本実施形態に係る異常診断装置の動作処理について、図２に加えて、図３を用いて説明する。ここに、図３は、第１実施形態に係る異常診断装置の動作処理を示すフローチャートである。
【００５７】
図３において、本実施形態では、ステップＳ０１０に係る処理に代えて、ステップＳ１１０に係る処理が行われる。即ち、三元触媒装置２２２に係る異常の程度と関連を有する他の部品に係る異常が有るか否かを診断するために、クランクシャフト２０５の回転角に基いて算出された機関回転数Ｎｅが第二所定回転数閾値を下回るか否かが診断される（ステップＳ１１０）。
【００５８】
更に、ステップＳ０２０に係る処理に代えて、ステップＳ１２０に係る処理が行われる。即ち、三元触媒装置２２２にも明らかに異常が発生しているか否かを診断するために、機関回転数Ｎｅが第一所定回転数閾値を下回るか否かが診断される（ステップＳ１２０）。
【００５９】
以上、図１及び図２に加えて図３を用いて説明したように、本実施形態に係る異常診断装置によれば、点火プラグ２０２における失火による三元触媒装置２２２の劣化を適切に回避できる。この際、特別なハードも要求されないので実践上大変有利である。
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る異常診断装置の構成及び動作処理を、図１及び図２に加えて図４を用いて説明する。本実施形態は、特に、配管２２８における燃料の詰まりが急激に解消される場合に対処するための実施形態である。尚、上述の構成及び動作処理と同一の構成及び動作処理については同一の参照符号を付し、その詳細な説明を適宜省略する。
【００６０】
本実施形態に係る異常診断装置の構成は、図１で示された構成でもよく、その詳細な説明を適宜省略する。
【００６１】
図１の如く構成された本実施形態に係る異常診断装置の動作処理について、図２に加えて、図４を用いて説明する。ここに、図４は、第２実施形態に係る異常診断装置の動作処理を示すフローチャートである。
【００６２】
図４において、本実施形態では、ステップＳ０１０に係る処理に代えて、ステップＳ２１０に係る処理が行われる。即ち、三元触媒装置２２２に係る異常の程度と関連を有する他の部品に係る異常が有るか否かを診断するために、燃圧センサ２２７によって取得される燃料の圧力が単位時間当たりに低下する量（以下単に、「低下量」とも言う）が第二所定低下量閾値を超えるか否かが診断される（ステップＳ２１０）。
【００６３】
更に、ステップＳ０２０に係る処理に代えて、ステップＳ２２０に係る処理が行われる。即ち、三元触媒装置２２２にも明らかに異常が発生しているか否かを診断するために、低下量が第一所定低下量閾値を超えるか否かが診断される（ステップＳ２２０）。
【００６４】
以上、図１及び図２に加えて図４を用いて説明したように、本実施形態に係る異常診断装置によれば、配管２２８における燃料の詰まりによる三元触媒装置２２２の劣化を適切に回避できる。この際、特別なハードも要求されないので実践上大変有利である。
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る異常診断装置の構成及び動作処理を、図１及び図２に加えて図５を用いて説明する。本実施形態は、特に、空燃比センサ２２１の故障に対処するための実施形態である。尚、上述の構成及び動作処理と同一の構成及び動作処理については同一の参照符号を付し、その詳細な説明を適宜省略する。
【００６５】
本実施形態に係る異常診断装置の構成は、図１で示された構成でもよく、その詳細な説明を適宜省略する。
【００６６】
図１の如く構成された本実施形態に係る異常診断装置の動作処理について、図２に加えて、図５を用いて説明する。ここに、図５は、第３実施形態に係る異常診断装置の動作処理を示すフローチャートである。
【００６７】
図５において、本実施形態では、ステップＳ０１０に係る処理に代えて、ステップＳ３１０に係る処理が行われる。即ち、三元触媒装置２２２に係る異常の程度と関連を有する他の部品に係る異常が有るか否かを診断するために、空燃比センサ２２１のインピーダンスが第二所定範囲の外であるか否かが診断される（ステップＳ３１０）。ここに、「空燃比センサ２２１のインピーダンスが第二所定範囲の外」とは、空燃比センサ２２１のインピーダンスが、明らかに触媒に異常を来すような異常が空燃比センサ２２１に発生していると想定される値であることを言う。このような趣旨を満たすように第二所定範囲は、実験的、経験的、シミュレーション的に求めた範囲を製品の出荷時に予め設定されればよく、学習的に変更されてもよいし、係る範囲に若干のマージンを持たせてもよい。
【００６８】
更に、ステップＳ０２０に係る処理に代えて、ステップＳ３２０に係る処理が行われる。即ち、三元触媒装置２２２にも明らかに異常が発生しているか否かを診断するために、空燃比センサ２２１のインピーダンスが第一所定範囲の外であるか否かが診断される（ステップＳ３２０）。ここに、「空燃比センサ２２１のインピーダンスが第一所定範囲の外」とは、空燃比センサ２２１のインピーダンスが、明らかに触媒に異常を来すとは言い難いが、三元触媒装置２２２に異常を来す可能性が有ると推定される値であることを言う。このような趣旨を満たすように第一所定範囲は、実験的、経験的、シミュレーション的に求めた範囲を製品の出荷時に予め設定されても、学習的に変更されてもよいし、若干のマージンを持たせて第一所定範囲としてもよい。
【００６９】
以上、図１及び図２に加えて図５を用いて説明したように、本実施形態に係る異常診断装置によれば、空燃比センサ２２１の故障による三元触媒装置２２２の劣化を適切に回避できる。この際、特別なハードも要求されないので実践上大変有利である。
【００７０】
尚、上述の実施形態では一のシステムとして三元触媒装置２２２を用いて説明したが、相互の異常の程度に何らかの関連性が見出せれば、他の部品を用いてもよい。
【００７１】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う異常診断装置及び方法も又、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の各実施形態に共通の異常診断装置を備えたエンジンの模式的な断面図である。
【図２】各実施形態に共通の異常診断装置の動作処理を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態に係る異常診断装置の動作処理を示すフローチャートである。
【図４】第２実施形態に係る異常診断装置の動作処理を示すフローチャートである。
【図５】第３実施形態に係る異常診断装置の動作処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
２００…エンジン、１００…制御装置、２０１…シリンダ、２０２…点火プラグ、２０３…ピストン、２０４…コネクションロッド、２０５…クランクシャフト、２０６…吸気管、２０７…インジェクタ、２０８…吸気バルブ、２０９…排気バルブ、２１０…排気管、２１１…クリーナ、２１２…エアフローメータ、２１３…吸気温センサ、２１４…スロットルバルブ、２１５…スロットルポジションセンサ、２１６…アクセルポジションセンサ、２１７…スロットルバルブモータ、２１８…クランクポジションセンサ、２１９…ノックセンサ、２２０…水温センサ、２２１…空燃比センサ、２２２…三元触媒装置、２２３…燃料タンク、２２４…フィルタ、２２５…燃料センサ、２２６…アクセルペダル、２２８…配管、２２９…ＥＧＲ装置
【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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