(57)【要約】【課題】吸気系の破損異常を検知するのにあたり、吸気系の広範囲を検知対象とする。【解決手段】時刻ｔ１１でアイドル停車されると、空冷ファンのオフ時とオン時とのそれぞれにおいて、吸気温度Ｔｉｎと外気温度Ｔｏｕｔとの温度差と、異常判定値Ｋｏｆｆ，Ｋｏｎとを比較する。そして、その温度差が、空冷ファンのオン時とオフ時との両者において異常判定値Ｋ以上の場合には、異常検出カウンタＣ１を値１だけインクリメントする（時刻ｔ１３、ｔ１４及びｔ１５）。これを複数回（例えば４回）実行した場合に異常検出カウンタＣ１が所定回数（例えば３回）以上であるときには、吸気系に破損異常があるものと判定する。【選択図】図８
2009156184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジンルーム内に設置され吸気系に吸気管内の空気温度を検出する温度センサが設けられたエンジンに適用され、
前記エンジンルーム内の空気温度が基準温度に対して上昇した状態下で前記温度センサの出力により吸気管内温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された吸気管内温度に基づいて前記温度センサよりも上流側の吸気系の破損異常を判定する吸気系異常判定手段と、
を備えることを特徴とする吸気系異常検知装置。
【請求項２】
前記吸気系には、前記エンジンへの流入空気量を調整する空気量調整手段が設けられ、
前記温度センサは、前記空気量調整手段の下流側に設けられ、
前記吸気系異常判定手段は、前記空気量調整手段の上流側を含めた吸気系の破損異常を判定することを特徴とする請求項１に記載の吸気系異常検知装置。
【請求項３】
前記エンジンルームには、その内部に放熱機器が搭載され、
前記吸気系異常判定手段は、前記放熱機器の放熱により前記エンジンルーム内の空気温度が前記基準温度に対して上昇した状態下で前記吸気系の破損異常を判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の吸気系異常検知装置。
【請求項４】
前記吸気系異常判定手段は、前記温度検出手段により検出された吸気管内温度又はその相関値を、異常判定値と比較することにより前記吸気系の破損異常を判定するものであり、
前記異常判定値は、前記放熱機器の放熱量に応じて可変に設定されていることを特徴とする請求項３に記載の吸気系異常検知装置。
【請求項５】
前記吸気系異常判定手段は、前記温度検出手段により検出された吸気管内温度又はその相関値を、異常判定値と比較することにより前記吸気系の破損異常を判定するものであり、
前記異常判定値は、外気温度に応じて可変に設定されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の吸気系異常検知装置。
【請求項６】
前記吸気系異常判定手段は、前記放熱機器の放熱量が変化した場合に該変化に伴い生じる吸気管内温度の温度差に基づいて前記吸気系の破損異常を判定することを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の吸気系異常検知装置。
【請求項７】
前記エンジンルームには、前記放熱機器の周囲に空気の流れを生じさせる空冷ファンが設けられ、
前記吸気系異常判定手段は、前記空冷ファンの作動により前記放熱機器の放熱が促進された状態下で前記吸気系の破損異常を判定することを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の吸気系異常検知装置。
【請求項８】
外気温度を検出又は推定により取得する外気温度取得手段を更に備え、
前記吸気系異常判定手段は、前記外気温度取得手段により取得された外気温度を基準温度とし、前記温度検出手段により検出された吸気管内温度と前記外気温度とを比較することにより、前記吸気系の破損異常を判定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の吸気系異常検知装置。
【請求項９】
前記吸気系異常判定手段は、前記エンジンのアイドル運転中に前記吸気系の破損異常を判定することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の吸気系異常検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気系異常検知装置に関し、詳しくは温度センサを用いた吸気系異常検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関における吸気管の破損異常等を検知する吸気系異常検知装置として種々のものが知られている。その一つとして、例えばスロットルバルブよりも下流側で検出された吸気管内圧力を用いるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、吸気管圧力の検出値とエンジン負荷に対して設定された基準値とを比較し、大きさの異なる複数の負荷における検出値と基準値との差が低負荷側ほど大きい場合に、スロットルバルブの下流に吸気系の破損異常が発生しているものと判定する。
【特許文献１】特開２００４−１００４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１では、スロットルバルブよりも下流側の吸気系異常は検知できるものの、その上流側の吸気系異常を検知することができない。このため、スロットルバルブの上流側に破損異常が生じた場合、上記特許文献１では、破損異常が検知されないまま運転が継続される事態が想定される。そうすると、砂塵などを含む空気が、その破損箇所からエンジン内に入り込んでしまったり、あるいは吸気管内に残留する炭化水素（ＨＣ）が、エンジン停止中に破損箇所から放出されたりするおそれがある。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、吸気系の破損異常を検知するのにあたり、吸気系の広範囲を検知対象とすることができる吸気系異常検知装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
【０００６】
本発明の吸気系異常検知装置は、車両のエンジンルーム内に設置され吸気系に吸気管内の空気温度を検出する温度センサが設けられたエンジンに適用される。そして、請求項１に記載の発明では特に、前記エンジンルーム内の空気温度が基準温度に対して上昇した状態下で前記温度センサの出力により吸気管内温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された吸気管内温度に基づいて前記温度センサよりも上流側の吸気系の破損異常を判定する吸気系異常判定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
要するに、吸気管等の吸気系に破損異常が発生している場合、その破損箇所からエンジンルーム内の熱気が吸気管内に入り込むため、破損箇所の下流側に位置する温度センサでは、その出力値が正常時よりも高くなる。この点に鑑み、本発明では、温度センサの出力値に基づいて、該センサよりも上流側の吸気系に生じた破損異常を検出する。したがって、異常検出したい領域の下流側に温度センサを設けることで、その領域の吸気系における破損異常を検出することができる。これにより、吸気系の広範囲を破損異常の検知対象とすることができる。しかも、異常を検知するにあたり、吸気管等の構造を複雑化する必要もなく簡易に実現することができる。ここで、「基準温度」としては、例えば温度センサで直接検出するか又は同センサの出力値から推定した外気温度とすることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記吸気系には、前記エンジンへの流入空気量を調整する空気量調整手段が設けられ、前記温度センサは、前記空気量調整手段の下流側に設けられ、前記吸気系異常判定手段は、前記空気量調整手段の上流側を含めた吸気系の破損異常を判定することを特徴とする。空気量調整手段の上流側に生じた吸気系の破損異常を検知する場合、空気量調整手段の下流側における吸入空気量（吸入空気圧）は正常時と変わらないため、吸入空気量（吸入空気圧）に基づく異常検知では破損異常を見落とすか又は検知できないおそれがある。これに対し、吸気管内温度であれば、破損箇所からエンジンルーム内の熱気が入り込むことにより、正常時よりも高い値となる。したがって、空気量調整手段の下流側からその上流側の破損異常を検出することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記エンジンルームには、その内部に放熱機器が搭載され、前記吸気系異常判定手段は、前記放熱機器の放熱により前記エンジンルーム内の空気温度が前記基準温度に対して上昇した状態下で前記吸気系の破損異常を判定することを特徴とする。こうすれば、温度センサにおいて、吸気系の破損異常に伴う温度上昇が顕著になり、異常検出の精度を向上できる。
【００１０】
放熱機器を備える吸気系異常検知装置において、請求項４に記載の発明は、前記吸気系異常判定手段は、前記温度検出手段により検出された吸気管内温度又はその相関値を、異常判定値と比較することにより前記吸気系の破損異常を判定するものであり、前記異常判定値は、前記放熱機器の放熱量に応じて可変に設定されていることを特徴とする。放熱量が大きいほどエンジンルーム内の空気温度が高くなるため、吸気系の破損時には、放熱量が大きいほど吸気管内温度も高くなる。この点を鑑み、請求項４に記載の発明では、異常判定値を放熱量に応じて設定することで、誤判定を好適に回避することができる。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、前記吸気系異常判定手段は、前記温度検出手段により検出された吸気管内温度又はその相関値を、異常判定値と比較することにより前記吸気系の破損異常を判定するものであり、前記異常判定値は、外気温度に応じて可変に設定されていることを特徴とする。外気温度によりエンジンルーム内の空気温度又は空気温度の上昇度合いが異なる場合、吸気系の破損時には、外気温度に応じて吸気管内温度も異なる。したがって、異常判定値を外気温度に応じて設定することで、誤判定を好適に回避することができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、前記吸気系異常判定手段は、前記放熱機器の放熱量が変化した場合に該変化に伴い生じる吸気管内温度の温度差に基づいて前記吸気系の破損異常を判定することを特徴とする。放熱機器の放熱量が大きいほど、エンジンルーム内の空気温度も高くなる。このため、吸気系の破損異常時には、放熱機器の放熱量が大きいほど破損箇所から入り込む熱気の温度が高くなり、これに付随して吸気管内温度も高くなる。これにより、吸気系の破損異常時には、放熱機器の放熱量の変化が大きいほど、この変化に伴い生じる吸気管内温度の温度差が大きくなる。一方、吸気系の正常時には、吸気管に導入される空気の温度はエンジンルーム内の温度に影響されないため、吸気管内温度は略一定になる。したがって、放熱機器の放熱量が変化した場合に、この変化に伴い生じる吸気管内温度の温度差を、正常時と異常時とで比較することにより、吸気系の破損異常を好適に検出することができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、前記エンジンルームには、前記放熱機器の周囲に空気の流れを生じさせる空冷ファンが設けられ、前記吸気系異常判定手段は、前記空冷ファンの作動により前記放熱機器の放熱が促進された状態下で前記吸気系の破損異常を判定することを特徴とする。冷却ファンの作動時には、その非作動時に比べ、エンジンルーム内の空気温度の上昇が顕著になる。そのため、上記構成によれば、異常検出の精度を向上できる。特に、請求項６に記載した発明に適用した場合、空冷ファンの作動及び非作動により放熱機器の放熱量を容易に変化させることができ好適である。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、上記発明において、外気温度を検出又は推定により取得する外気温度取得手段を更に備え、前記吸気管異常判定手段は、前記外気温度取得手段により取得された外気温度を基準温度とし、前記温度検出手段により検出された吸気管内温度と前記外気温度とを比較することにより、前記吸気系の破損異常を判定することを特徴とする。吸気系が正常の場合、吸気管には比較的低温の空気（外気）が導入される。一方、温度センサの上流側に破損異常が発生した場合、その破損部位からエンジンルーム内の高温の空気が導入される。このため、破損異常が生じた場合の温度センサでは、外気と異なる温度を示す。請求項８に記載の発明では、この点に鑑み、吸気管内温度における外気温度からのずれに着目して異常検知を行う構成とすることにより、その異常検知を容易にかつ精度よく行うことができる。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、前記吸気系異常判定手段は、前記エンジンのアイドル運転中に前記吸気系の破損異常を判定することを特徴とする。アイドル運転中であれば、車両前面からの自然送風の発生が抑制されるため、エンジンルーム内が掃気されにくい。この場合、温度上昇された空気が外部へ漏れにくく、エンジンルーム内の空気温度が上昇しやすくなる。したがって、吸気系の異常検知を行うのにあたり、誤判定を抑制しつつ速やかに行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した実施の形態について図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、車両のエンジンルーム内に格納された車載多気筒ガソリンエンジンを対象にエンジン制御システムを構築するものとしている。当該制御システムにおいては、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）を中枢として燃料噴射量の制御や点火時期の制御等を実施することとしている。
【００１７】
図１は、本実施形態におけるエンジン制御システムの全体概略構成図である。図１において、エンジン１０は、エンジンルーム５０の内部空間に格納されている。エンジン１０は、樹脂製の吸気管（吸気通路）１１を備えており、吸気管１１における図示しない吸気ダクトを車両前面に配置させることで車両前面から新気を導入する。また、吸気管１１（吸気通路）の最上流部には、エアクリーナ１２が設けられている。
【００１８】
エアクリーナ１２の下流側には、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ１５によって開度調節されるスロットルバルブ１４が設けられている。スロットルバルブ１４の開度（スロットル開度）は、スロットルアクチュエータ１５に内蔵されたスロットル開度センサにより検出されるようになっている。スロットルバルブ１４の下流側にはサージタンク１６が設けられている。サージタンク１６には吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１７が設けられており、この吸気管圧力センサ１７と一体に、吸気温度を検出する吸気温度センサ１３が設けられている。また、サージタンク１６には、エンジン１０の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１８が接続されており、吸気マニホールド１８において各気筒の吸気ポート近傍には燃料を噴射供給する電磁駆動式の燃料噴射弁１９が取り付けられている。
【００１９】
エンジン１０の吸気ポート及び排気ポートにはそれぞれ吸気バルブ２１及び排気バルブ２２が設けられている。そして、吸気バルブ２１の開動作により空気と燃料との混合気が燃焼室２３内に導入され、排気バルブ２２の開動作により燃焼後の排ガスが排気管２４（排気通路）に排出される。
【００２０】
エンジン１０のシリンダヘッドには点火プラグ２７が取り付けられている。点火プラグ２７には、点火コイル等よりなる点火装置（図示略）を通じて、所望とする点火時期において高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ２７の対向電極間に火花放電が発生し、燃焼室２３内に導入した混合気が着火され燃焼に供される。
【００２１】
また、エンジン１０のシリンダブロックには、エンジン内を循環する冷却水の温度を検出する冷却水温センサ３３や、エンジンの所定クランク角毎に（例えば３０°ＣＡ周期で）矩形状のクランク角信号を出力するクランク角度センサ３５が取り付けられている。
【００２２】
エンジンルーム５０内には放熱システムが設けられている。同システムにおいては、冷却水の放熱を行うラジエータ５１が車両前方に備えられている。ラジエータ５１は、往流路と復流路とで構成される図示しない冷却水通路を介してエンジン１０に連結されている。また、同システムには、電動式のラジエータ用空冷ファン５２が備えられている。ラジエータ用空冷ファン５２は、停車時や低速走行時などに必要に応じて回転駆動されることにより、ラジエータ５１の周囲に空気の流れを生じさせ、ラジエータ５１での放熱を促進する。さらに、同システムには、エアコンコンデンサ５３が車両前方に備えられている。エアコンコンデンサ５３は、車内を冷房するのに利用されるエアコン冷媒（例えば炭酸ガスなど）の放熱を行っている。また、同システムには、電動式のコンデンサ用空冷ファン５４が備えられている。コンデンサ用空冷ファン５４は、車内エアコンのエアコンスイッチがオン状態の場合に回転駆動されることによりエアコンコンデンサ５３の周囲に空気の流れを生じさせる。これにより、エアコンコンデンサ５３での放熱が促進される。
【００２３】
ＥＣＵ４０は、周知の通りＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等よりなるマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）４１を主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、その都度のエンジン運転状態に応じてエンジン１０の各種制御を実施する。具体的には、ＥＣＵ４０のマイコン４１は、前述した各種センサのほか、車両の速度を検出する車速センサ６１やエンジンオイルの温度を検出する油温センサ６３等から各々検出信号を入力する。また、マイコン４１は、スタータモータ６２からのスタータ信号などの各種駆動信号を入力したり、スロットルアクチュエータ１５や燃料噴射弁１９、点火装置、各種冷却ファン、あるいはエンジン２０に異常が発生したことを運転者に報知するエンジンチェックランプ６４などに指令信号を出力したりする。また、マイコン４１は、随時入力される各種の検出信号等に基づいて燃料噴射量や点火時期等を演算して燃料噴射弁１９や点火装置の駆動を制御したり、各種冷却ファンの駆動を制御したりする。燃料噴射量の制御についてはＤ−Ｊ方式を採用しており、マイコン４１は、吸気管圧力センサ１７の出力値により算出した吸気管圧力とエンジン回転速度とに応じて基本の燃料噴射量を算出する。
【００２４】
なお、図示は省略するが、本実施形態では、エアクリーナ１２の下流側であってスロットルバルブ１４の上流側には、多気孔性の外筒と、その外筒の内壁に設けられた樹脂製の薄膜（例えば１ｍｍ以下の厚さの膜）としての振動膜とからなる二重管構造の機能ダクトが配設されている。これにより、吸気管１１内における吸気圧力脈動が低減されるようになっている。
【００２５】
ところで、吸気管１１（機能ダクトを含む）に破損異常が発生した場合、破損異常を検知できないまま運転が継続されると、その破損箇所から砂塵などを含む空気がエンジン１０内へ入り込むことが考えられる。この場合、その砂塵等がシリンダ壁面を傷つけたりエンジンオイルを汚したりすることでエンジン１０の製品寿命を縮めてしまうおそれがある。また、吸気管１１や吸気バルブ２１等に付着した残留燃料が、エンジン１０の運転停止中にエアクリーナ１２を通過することなく破損箇所から外部へ放出されることも考えられる。
【００２６】
そこで本実施形態では、吸気管１１の破損時にはその破損箇所を介してエンジンルーム５０内の熱気が吸気管１１内に導入されること、さらに吸気温度センサ１３があることに着眼した。そして、この吸気温度センサ１３の検出値（吸気温度）に基づいて、サージタンク１６内の吸入空気が、吸気管１１の吸気ダクトから（すなわち車外から）導入されたものか、又は破損箇所を吸入口としてエンジンルーム５０内から導入された空気を含むものかを判断することにより、吸気温度センサ１３の上流側（すなわちスロットルバルブ１４の上流側を含む領域）にて発生した破損異常を検出する。この処理として、ＥＣＵ４０は、以下に示す吸気系異常検知処理を実行する。
【００２７】
吸気系異常検知処理は、異常検知において基準温度とする外気温度を設定する外気温度設定処理、破損異常の判定に用いる異常判定値を設定する異常判定値設定処理、異常判定を行う異常判定処理を含んで構成されている。ＥＣＵ４０は、これらの３つ処理を、外気温度設定処理、異常判定値設定処理、異常判定処理の順に所定周期で（例えば１ｓｅｃ毎に）繰り返し実行する。
【００２８】
まず、外気温度設定処理について説明する。図２は、外気温度設定処理の手順の一例を示すフローチャートである。本実施形態では、吸気温度センサ１３の検出値に基づいて外気温度を設定する。具体的には、サージタンク１６内の吸入空気が外気と同等の温度になっていることを推定し、その状況下における吸気温度センサ１３の検出値を外気温度とする。
【００２９】
まず、図２のステップＳ１０１では、外気温度Ｔｏｕｔが未設定であるか否かを判定する。外気温度Ｔｏｕｔが未設定の場合には、ステップＳ１０２において、冷却水温が高温域（例えば８０℃よりも高い温度域）であって、かつ車速が規定範囲内にあるか否かを判定する。車速を判定するための規定範囲は、エンジンルーム５０内の熱気を掃気できる程度の車速風を発生することが可能な値とし、例えば４０ｋｍ／ｈ以上１２０ｋｍ／ｈ以下の車速域とする。この場合には、吸気管１１に破損異常が発生していたとしても、その破損箇所から吸入される空気は外気と同等の温度であるものと推定されるため、サージタンク１６内を外気温度と同等の温度に保持できる。
【００３０】
ステップＳ１０２で肯定判定された場合には、ステップＳ１０３において平坦路の定常走行中か否かを判定する。これは、平坦路の定常走行中であれば、エンジン１０に過度の負担がかからないためエンジンルーム５０内の温度が略一定に保持されているものと判断できるからである。平坦路の定常走行中であるか否かは、例えば、平坦走行時におけるエンジン回転速度と車速と変速比とエンジン負荷との関係をマップとして予め記憶しておき、現在のエンジン負荷の値を、現在のエンジン回転速度、車速及び変速比に対応するマップ値と比較することにより行う。この場合、エンジン負荷の現在値がマップ値に対して規定範囲（例えば±５％の範囲内）にある場合に平坦路の定常走行中であるものと判断する。
【００３１】
ステップＳ１０３で肯定判定された場合、続いてステップＳ１０４においてラジエータ用空冷ファン５２が非作動となっているか否かを判定し、ステップＳ１０５においてその非作動の状態が規定時間（例えば１５ｓｅｃ）継続しているか否かを判定する。ラジエータ用空冷ファン５２の非作動の状態がある程度長期に継続されていれば、ラジエータ５１の放熱によるエンジンルーム５０内の温度上昇の影響を排除できるからである。そして、ステップＳ１０４及びＳ１０５で肯定判定されたことを条件として、ステップＳ１０６に移行し、吸気温度センサ１３での検出値（吸気温度Ｔｉｎ）を外気温度Ｔｏｕｔとして設定する。
【００３２】
次に、異常判定値設定処理について図３を用いて説明する。まず、図３のステップＳ２０１では、外気温度Ｔｏｕｔが設定済みか否かを判定し、設定済みであることを条件としてステップＳ２０２に移行する。
【００３３】
ステップＳ２０２では、上記設定した外気温度Ｔｏｕｔに基づき、吸気管１１に破損異常が発生しているか否かを判定するためのしきい値として異常判定値Ｋを算出する。異常判定値Ｋとしては、各種空冷ファンのいずれかが作動している状況下で異常判定を行う際に用いるファン作動時異常判定値Ｋｏｎと、各種空冷ファンのいずれもが非作動の状況下で異常判定を行う際に用いるファン非作動時異常判定値Ｋｏｆｆとを設定する。すなわち、冷却ファンのオン時とオフ時とでは放熱量が異なることから、異常判定値Ｋｏｎ，Ｋｏｆｆについても、空冷ファンの放熱量に応じて異なる値に設定する。このステップＳ２０２では、ラジエータ用空冷ファン５２の作動時及び非作動時に異常判定を行う際に用いる異常判定値Ｋを算出する。異常判定値Ｋを算出するには、例えば外気温度と異常判定値Ｋとの関係（マップ又はテーブル）を予めＲＯＭに記憶しておき、この関係を用いて算出する。
【００３４】
図４に、外気温度と異常判定値Ｋとの関係の一例を示す。図４の関係によれば、異常判定値Ｋは、その作動時における異常判定値（ファン作動時異常判定値Ｋｏｎ）が、非作動時における異常判定値（ファン非作動時異常判定値Ｋｏｆｆ）よりも大きい値になっている。また、異常判定値Ｋは、外気温度に応じてそれぞれ設定されており、外気温度が高くなるにつれて小さい値又は同等の値になっている。この異常判定値Ｋは、各種空冷ファンごと（例えばラジエータ用空冷ファン５２、コンデンサ用空冷ファン５４、電池用空冷ファンなど）に設定されている。ここで、電池用空冷ファンとは、エンジンルーム５０内に燃料電池が搭載されている場合において、この燃料電池の温度上昇を抑制するための電池用ラジエータの放熱を促進するファンである。この異常判定値Ｋは、各種空冷ファンの放熱対象とされる機器の放熱によりエンジンルーム５０内の温度が上昇した状況下における温度上昇前後の温度差分として、実験等により算出されたものである。
【００３５】
図３の説明に戻り、ステップＳ２０２の後のステップＳ２０３では、算出した異常判定値Ｋｏｎ，Ｋｏｆｆに対し、ラジエータ用空冷ファン５２以外の空冷ファン（例えばコンデンサ用空冷ファン５４など）の作動状態と外気温度Ｔｏｕｔとに応じた補正を、例えば図４の関係を用いて行い、補正後の値を異常判定値Ｋｏｎ，Ｋｏｆｆとして再設定する。具体的な例としては、外気温度Ｔｏｕｔ＝２０の場合において、ラジエータ用空冷ファン５２とコンデンサ用空冷ファン５４とが共に作動中であれば、ラジエータ用空冷ファン５２におけるファン作動時異常判定値Ｋｏｎ＝３１とコンデンサ用空冷ファン５４におけるファン作動時異常判定値Ｋｏｎ＝１２とを足した値（＝３１＋１２）をファン作動時異常判定値Ｋｏｎとして設定する。エンジンルーム５０内の温度上昇において、コンデンサ５３等の放熱による影響はラジエータ５１に比べて小さいものの、これらによる放熱を考慮することにより、異常検知での誤判定を回避できるからである。
【００３６】
次に、異常判定処理について図５及び図６のフローチャートを用いて説明する。まず、図５のステップＳ３０１では、異常判定値が設定済みであり、かつ吸気管１１の破損異常が未検出であるか否かを判定する。ここでは、エンジンチェックランプ６４が消灯している場合に破損異常が未検出であるものとする。ステップＳ３０１で肯定判定される場合には、ステップＳ３０２へ移行する。
【００３７】
ステップＳ３０２では、アイドル停車中であるか否かを判定する。これは、誤判定を回避すべく、車両前面からエンジンルーム５０内への自然送風（車両前面風）の影響が少ないアイドル停車中に異常検出を実行するためである。ここで、アイドル停車中か否かは、例えば冷却水温がアイドル高温域（例えば８０℃よりも高い温度域）にあり、車速がアイドル規定値（例えば３ｋｍ／ｈ）未満であり、かつエンジン回転速度がアイドル判定速度（例えば８００ｒｐｍ）未満である場合に肯定判定する。そして、ステップＳ３０２で肯定判断されたことを条件としてステップＳ３０３へ移行する。
【００３８】
ステップＳ３０３では、いずれかの空冷ファンが作動から非作動へ切り替わる切替タイミングか否かを判定する。このステップＳ３０３では、後述するファン作動履歴フラグＦ３が値１であって、現在いずれの空冷ファンも非作動である場合に、空冷ファンにおいて作動から非作動への切替タイミングであるものと判定する。そして、いずれかの冷却ファンにおいて、作動から非作動への切替タイミングに該当する場合にはステップＳ３０４へ進み、ファン非作動時異常フラグＦ１及びファン作動時異常フラグＦ２がともに吸気管１１で破損異常が発生していることを示す値（例えば値１）であるか否かを判定する。空冷ファンが作動から非作動へ切り替わる切替タイミングでは、エンジンルーム５０内の温度が最も高くなる。この点を鑑み、本実施形態では、その切替タイミングで異常判定を実施する。
【００３９】
ステップＳ３０３及びＳ３０４で肯定判定された場合には、ステップＳ３０５で異常検出カウンタＣ１を値１だけインクリメントしてステップＳ３０６へ移行する。一方、ステップＳ３０４で否定判定された場合には、異常検出カウンタＣ１の値をそのままにしてステップＳ３０６へ移行する。ステップＳ３０６では、ファン非作動時異常フラグＦ１、ファン作動時異常フラグＦ２及びファン作動履歴フラグＦ３をリセットするとともに検出実行カウンタＣ２を値１だけインクリメントする。ここで、ファン作動履歴フラグＦ３とは、例えば値１の場合にいずれかの空冷ファンが作動中であることを示すものである。そして、ステップＳ３０６を行った後、ステップＳ３０７へ移行する。一方、ステップＳ３０３で否定判定された場合には、ステップＳ３０４〜Ｓ３０６の処理を実行せずにステップＳ３０７へ移行する。
【００４０】
図６に示すステップＳ３０７においては、検出実行カウンタＣ２が規定値未満（例えば４未満）であるか否かを判定する。本実施形態では、ステップＳ３０４の異常判定を複数回（例えば４回）行うごとに吸気管１１に破損異常が存在するか否かを判定することで、誤判定の防止を図っている。本処理の開始当初においてはステップＳ３０７で肯定判定がなされ、ステップＳ３０８へ進み、いずれの空冷ファンも非作動中であるか否かを判定する。いずれの空冷ファンも非作動の状態であればステップＳ３０９へ進み、吸気温度センサ１３で検出したスロットルバルブ１４の下流側の吸気温度Ｔｉｎと外気温度Ｔｏｕｔとの差分が、ファン非作動時異常判定値Ｋｏｆｆ以上か否かを判定する。なお、本実施形態では、この吸気温度Ｔｉｎと外気温度Ｔｏｕｔとの差分が、「吸気管内温度の相関値」に相当する。
【００４１】
そして、ステップＳ３０９で否定判定された場合には吸気管１１は正常であるものと判断し、ステップＳ３１０で非作動時異常判定フラグＦ１をゼロにリセットする。一方、ステップＳ３０９で肯定判定された場合には吸気温度センサ１３よりも上流側の吸気管１１にて破損異常が発生している可能性が高いことから、ステップＳ３１１で非作動時異常判定フラグＦ１を値１にセットする。
【００４２】
これに対し、いずれかの空冷ファンが作動中の場合にはステップＳ３０８で否定判定がなされ、ステップＳ３１２へ移行し、ファン作動履歴フラグＦ３を値１にセットする。その後、ステップＳ３１３において、吸気温度センサ１３で検出した吸気温度Ｔｉｎと外気温度Ｔｏｕｔとの差分が、ファン作動時異常判定値Ｋｏｎ以上か否かを判定する。そして、ステップＳ３１３で否定判定された場合には吸気管１１は正常であるものと判断し、ステップＳ３１４でファン作動時異常判定フラグＦ２をゼロにリセットする。一方、ステップＳ３１３で肯定判定された場合には、吸気温度センサ１３よりも上流側の吸気管１１に破損異常が発生している可能性が高いことから、ステップＳ３１５でファン作動時異常判定フラグＦ２を値１にセットする。
【００４３】
そして、本ルーチンを繰り返し実行するうちに検出実行カウンタＣ２が規定値以上になった場合には、ステップＳ３０７で否定判定がなされ、ステップＳ３１６へ進み、異常検出カウンタＣ１が異常判定回数以上（例えば３回以上）か否かを判定する。異常判定回数未満の場合には、吸気温度センサ１３よりも上流側の吸気管１１は正常であると判断し、ステップＳ３１７において吸気系異常フラグＦ４をゼロにリセットしたのちステップＳ３１９へ移行する。一方、異常判定回数以上の場合には、吸気温度センサ１３よりも上流側の吸気管１１に破損異常が発生しているものと判断し、ステップＳ３１８において吸気系異常フラグＦ４を値１にセットするとともにエンジンチェックランプ６４を点灯した後、ステップＳ３１９へ移行する。そして、ステップＳ３１９では、異常検出カウンタＣ１及び検出実行カウンタＣ２をゼロにリセットするとともに、外気温度Ｔｏｕｔを未設定の状態にして異常判定処理を終了する。
【００４４】
本実施形態では、エンジン１０の始動時におけるイニシャル処理として、以下に示す異常検知準備処理を実行する。図７は、異常検知準備処理の手順を示すフローチャートである。本処理は、ＥＣＵ４０がスタータモータ６２からのスタータ信号を入力した際にＥＣＵ４０により１回実行される。
【００４５】
まず、図７のステップＳ４０１では、上述の吸気系異常検知処理で用いる全てのフラグ（ファン非作動時異常フラグＦ１、ファン作動時異常フラグＦ２，ファン作動履歴フラグＦ３及び吸気系異常フラグＦ４）とカウンタ（異常検出カウンタＣ１及び検出実行カウンタＣ２）をゼロにリセットするとともに、エンジンチェックランプ６４を消灯する。
【００４６】
続いて、ステップＳ４０２では、冷間始動時であるか否かを判定する。ここでは、冷却水温がエンジン油温と略同じ温度（例えばエンジン油温に対して±３℃の範囲内）である場合に冷間始動時であるものと判断する。そして、冷間始動時の場合には、ステップＳ４０３へ進み、外気温度Ｔｏｕｔとして吸気温度センサ１３の検出値（吸気温度Ｔｉｎ）を設定する。これは、冷間始動時であれば、吸気管１１内と外気との温度が略等しいと考えられるからである。一方、冷間始動時でない場合には、ステップＳ４０２で否定判定がなされ、ステップＳ４０４へ進み、外気温度Ｔｏｕｔを未設定の状態にする。したがって、その後の吸気系異常検知処理では、冷間始動時でない場合にのみ外気温度Ｔｏｕｔの設定がなされる。
【００４７】
次に、吸気管１１の異常検知処理が開始されてから終了するまでの全体の流れについて説明する。図８は、吸気温度センサ１３の上流側（例えば機能ダクトの振動膜）に破損異常が発生した場合におけるタイムチャートである。図８のうち、（ａ）は異常検出カウンタＣ１のカウンタ値を示し、（ｂ）はファン作動時異常判定フラグＦ２の値を示し、（ｃ）はファン非作動時異常判定フラグＦ１の値を示し、（ｄ）はラジエータ用空冷ファン５２のオンオフ状態を示す。また、（ｅ）は吸気管１１の正常時及び異常時におけるそれぞれの吸気温度の推移を示す。
【００４８】
図８に示すように、時刻ｔ１１でアイドル停車されると、吸気系異常検知処理が開始される。上述したように、この処理では、空冷ファンの非作動時とファン作動時との状態下において、吸気温度の相関値（＝Ｔｉｎ−Ｔｏｕｔ）と異常判定値Ｋとを比較することにより異常判定を行う。
【００４９】
外気温度Ｔｏｕｔを基準とした吸気温度Ｔｉｎの温度変化の推移を見ると、図８（ｅ）に示すように、正常時における吸気温度Ｔｉｎは、時間の経過に伴い、外気温度Ｔｏｕｔを基準温度としてわずかに上昇していく。また、このときの吸気温度Ｔｉｎは、空冷ファンのオンオフに影響されることなく略等しい温度に保持される。これに対し、吸気管１１の破損異常時には、吸気温度Ｔｉｎは、エンジンルーム５０内の温度に依存しており、時間の経過に伴い、外気温度Ｔｏｕｔを基準温度として急速に上昇していく。また、異常時における吸気温度Ｔｉｎは、空冷ファンのオンオフに影響され、空冷ファンのオン状態で急上昇し、オフ状態で急降下する。これは、空冷ファンのオン状態ではラジエータ５１等の放熱機器の周囲に空気の流れが形成されるのに対し、オフ状態では空気の流れが停止されるため、空冷ファンのオン時とオフ時とでは放熱量が大きく異なり、これに付随してエンジンルーム５０内の温度差も大きくなることに起因するものと考えられる。
【００５０】
また、図８において、破損異常ありと判定されるまでの推移としては、まず、１回目の判定時である時刻ｔ１２では、ファン非作動時異常フラグＦ１がゼロであることから、ここでは異常検出カウンタＣ１はカウントアップされない。続いて行われる２回目の判定（時刻ｔ１３）では、ファン非作動時異常フラブＦ１及びファン作動時異常フラグＦ２がともに値１であることから、異常検出カウンタＣ１に値１がセットされる。そして、３回目の判定（時刻ｔ１４）及び４回目の判定（時刻ｔ１５）を行った結果、時刻ｔ１５で異常検出カウンタＣ１が値３となると、吸気管１１に破損異常ありと判定され、エンジンチェックランプ６４が点灯される。
【００５１】
以上説明した実施の形態によれば、次の優れた効果が得られる。
【００５２】
スロットルバルブ１４の上流側における吸気管１１の破損異常を検知する場合、従来のようにスロットルバルブ１４の下流側の吸気管圧力センサ１７を用いる構成では、スロットルバルブ１４の下流側の圧力値は正常時と異常時とでほとんど差がないため、破損異常を検知できないおそれがある。この点、吸気温度であれば、正常時と異常時とで異なる値を示すことから、スロットルバルブ１４の上流側の破損異常を高い確度で検出することができる。また、温度センサをスロットルバルブ１４の下流側に設けることで、スロットルバルブ１４の上流側だけでなく、その下流側の破損異常を検出することもできる。しかも、異常を検知するにあたり、吸気管１１やセンサ等の構造を複雑化する必要もなく簡易に実現することができる。
【００５３】
また、吸気管１１の破損異常を早期に発見できるため、破損箇所から吸気管１１内に砂塵等が入り込むことにより発生するエンジン１０の不具合を回避することができる。エンジン１０の不具合としては、例えば、エンジン１０の吸排気口に砂塵等が付着することによる気密性の低下や、燃料噴射弁１９の噴射口に砂塵等が付着することによる噴射の異常、あるいは砂塵等が燃焼室２３内に入り込むことによるシリンダやピストンの磨耗や異音の発生等が挙げられる。また、吸気管１１や吸気バルブ２１等に付着した残留燃料が、エンジン１０の運転停止中に破損箇所から外部へ放出されることも回避することができる。
【００５４】
外気温度設定処理（図２）に際し、吸気管圧力センサ１７に一体に設けられた吸気温度センサ１３を用いる構成としたため、外気温度Ｔｏｕｔを検出するための新たな構成を必要としない。また、温度センサであれば、安価であり実用上好ましい。
【００５５】
破損異常の検出は、空冷ファン等の作動によりエンジンルーム５０内が温度上昇された状態下で行うため、エンジンルーム５０内の空気温度を上昇させることができる。これにより、外気温度Ｔｏｕｔと吸気温度Ｔｉｎとの差が大きくなるため、異常検知を行うにあたり、誤判定を抑制することができる。
【００５６】
異常判定値Ｋは、各種空冷ファンの作動状態に応じた値として設定されるため、空冷ファンの放熱量により異なる値となる。したがって、エンジンルーム５０内の温度に応じた判定値により異常判定を行うことができ、これにより誤判定を好適に回避することができる。
【００５７】
外気温度Ｔｏｕｔと異常判定値Ｋとの関係を予め規定しておき、その関係を用いることにより、吸気温度Ｔｉｎが吸気系の破損異常を示す異常値であるか否かを判定するため、都度の外気温度Ｔｏｕｔと吸気温度Ｔｉｎとが分かれば吸気管１１の破損異常を簡易に求めることができる。
【００５８】
ファン作動時における吸気温度Ｔｉｎと外気温度Ｔｏｕｔとの比較のみでは、車両前面風の影響により誤判定されるおそれがあるところ、本実施形態ではファン作動時とファン非作動時とのそれぞれの吸気温度Ｔｉｎと外気温度Ｔｏｕｔとを比較し、両者において異常値を示す場合に破損異常ありと判断するため、誤判定を回避する点で好適である。
【００５９】
異常判定値Ｋは、外気温度に応じて設定されているとともにファン作動時とファン非作動時とで異なる値に設定されているため、異常検知の確度を高めることができる。
【００６０】
異常検知はアイドル運転中に行うため、車両前面からの自然送風の発生が抑制され、エンジンルーム５０内が掃気されにくい。これにより、エンジンルーム５０内の温度上昇が顕著なものとなるため、吸気管１１の異常検知を、高い確度でかつ速やかに行うことができる。
【００６１】
スロットルバルブ１４の上流側であってエアクリーナ１２の下流側に、多気孔性の外筒と樹脂製の薄膜からなる振動膜とで構成される機能ダクトが設けられている場合、一般的な膜厚のゴム材料で形成された吸気管１１と比較して、振動膜の破損により吸気管１１と外部とが連通しやすいことが考えられる。この点、本実施形態では、吸気温度センサ１３の上流側（すなわちスロットルバルブ１４の上流側）の破損異常を高い精度で検出できることから、このような機能ダクトに好適に適用できる。
【００６２】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。
【００６３】
上記実施形態では、異常判定を行うのにあたり、異常判定値Ｋを、正常時における吸気温度Ｔｉｎと外気温度Ｔｏｕｔとの差分として設定し、この異常判定値Ｋを用いて異常判定を行ったが、この形態に限定しない。例えば、異常判定値を、吸気管１１の正常時にとり得る吸気温度の上限値として設定し、この異常判定値と現在の吸気温度Ｔｉｎとを比較することにより異常判定してもよい。
【００６４】
また、異常判定を行う他の形態として、冷却ファンのオン時とオフ時との吸気温度Ｔｉｎの差分を算出し、該差分に基づいて異常判定を行ってもよい。図８（ｅ）に示すように、吸気温度センサ１３で検出される吸気温度Ｔｉｎは、吸気管１１の正常時には、冷却ファンのオンオフにかかわらず外気温度Ｔｏｕｔと略等しいのに対し、異常時には、冷却ファンのオン時に上昇しオフ時に低下する。したがって、吸気温度Ｔｉｎが、冷却ファンのオン時の方がオフ時よりも高い場合には、吸気管１１に破損異常が生じており、その破損箇所からエンジンルーム５０内の熱気が入り込んでいるものと判断することができる。
【００６５】
あるいは、ファン作動時における吸気温度の変化の度合いに基づいて吸気管１１の異常検知を行ってもよい。例えばファン作動時での単位時間あたりの温度変化を算出し、この温度変化と予め規定した判定値とを比較することにより行う。吸気系に破損異常が生じている場合、エンジンルーム５０内の熱気が破損箇所から吸気管１１内へ入り込むため、正常時と比較して急激な温度上昇が起きる。この点を鑑み、温度上昇の度合いを算出する構成とすることで、上記と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
上記実施形態において、空冷ファンを強制的に作動させて吸気管１１の破損異常を判定していもよい。上記実施形態のように、冷却ファンの使用時と非使用時とに異常判定を行うとした場合、冷却ファンの使用状態によっては異常判定の完了まで時間がかかるところ、こうすれば異常判定を速やかに行うことができる。また、冷却ファンの駆動制御を行うことにより、放熱量がより高い状態で異常判定を行うことができるため、誤判定を好適に回避することができる。
【００６７】
上記実施形態では、異常判定処理において、いずれかの空冷ファンの作動時に吸気温度Ｔｉｎと外気温度Ｔｏｕｔとの差分と、ファン作動時異常判定値Ｋｏｎとを比較したが、特定の空冷ファン（例えばコンデンサ用空冷ファン５４など）の作動時に行ってもよい。
【００６８】
上記実施形態のステップＳ２０２において異常判定値Ｋを設定するのにあたり、異常判定値が未設定の外気温度に対応する異常判定値Ｋについては、補間等により算出してもよい。また、異常判定値Ｋは、空冷ファンの作動時と非作動時とで同一としてもよいし、外気温度にかかわらず一定値としてもよい。さらに、空冷ファンが出力可変式である場合、異常判定値Ｋを、ファン回転速度に応じた値としてもよい。ファン回転速度に応じた値とすることで、異常判定値Ｋを、冷却ファンの放熱量に応じた値にすることができる。
【００６９】
上記実施形態では、スロットルバルブ１４の下流側に設けられた吸気温度センサ１３によって外気温度Ｔｏｕｔを設定したが、外気温度Ｔｏｕｔの設定方法はこれに限定しない。例えば、スロットルバルブ１４の上流側の吸気管１１内に温度センサ（上流側温度センサ）が設けられている場合、吸気温度センサ１３の代わりに、この上流側温度センサを用いて図２の処理を行ってもよい。この場合、上流側温度センサでは、吸気温度センサ１３よりも早い段階で外気温度まで低下するため、外気温度の検出を速やかに行うことができる。あるいは、外気温度を直接検出可能な外気温度センサが設けられている場合には、図２の処理に代えて、この外気温度センサで検出した温度を外気温度としてもよい。このとき、エンジンルーム５０内から外気温度センサへの熱風回り込みの影響が無視できない場合には、図２の処理として、吸気温度センサ１３の検出値の代わりに外気温度センサの検出値を用いて外気温度Ｔｏｕｔを算出してもよい。また、外気温度Ｔｏｕｔの設定は、吸気系異常検知処理を実行する都度に行わずに、例えばエンジン始動開始後の初回の吸気系異常検知処理において１回のみ実施してもよい。
【００７０】
上記実施形態では、図２の外気温度設定処理のステップ１０３で平坦路の定常走行中であるか否かを判定するのにあたり、エンジン負荷の現在値とマップ値とを比較して行ったが、坂路の勾配を検出する勾配センサが車両に設けられている場合、この勾配センサの検出値を用いて平坦路であるか否かを判断してもよい。また、定常走行中か否かは、車速センサ６１で検出された車速により判断してもよい。
【００７１】
上記実施形態では、燃料噴射制御の方式としてＤ−Ｊ方式のものに適用したが、これ以外の方式、例えばＬ−Ｊ方式のものに適用してもよい。ここで、Ｌ−Ｊ方式とは、スロットルバルブ１４よりも上流側で流入空気量を検出し、この流入空気量とエンジン回転速度とに応じて基本の燃料噴射量を算出する方式をいう。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】エンジン制御システムの全体概略構成図。
【図２】外気温度設定処理の一例を示すフローチャート。
【図３】異常判定値設定処理を示すフローチャート。
【図４】外気温度と異常判定値との関係の一例を示す図。
【図５】異常判定処置を示すフローチャート。
【図６】異常判定処置を示すフローチャート。
【図７】異常検知準備処理を示すフローチャート。
【図８】破損異常が発生した場合におけるタイムチャート。
【符号の説明】
【００７３】
１０…エンジン、１１…吸気管、１３…吸気温度センサ、１４…スロットルバルブ、４０…エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）、５０…エンジンルーム、５２…ラジエータ用空冷ファン、５４…コンデンサ用空冷ファン。
【図１】
2009156184.tif 000003
【図２】
2009156184.tif 000004
【図３】
2009156184.tif 000005
【図４】
2009156184.tif 000006
【図５】
2009156184.tif 000007
【図６】
2009156184.tif 000008
【図７】
2009156184.tif 000009
【図８】
2009156184.tif 000010