JP2007192045A - 温度センサの異常検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン停止時の環境状態にかかわらず、温度センサの様々な異常を誤検出することなく確実に検出し得る温度センサの異常検出装置を提供する。
【解決手段】エンジン停止時間が所定時間に達しているか否かを判定する停止時間判定手段と、エンジン停止時間が所定時間に達していた場合に、水温センサ３２の検知温度Ｔwと吸気温センサ３１の検知温度Ｔaとの温度差が所定の温度差の範囲内か否かを判定する温度差判定手段と、エンジン始動後の特定の温度変動期間に検知された水温の変動幅が第１の所定値以上か、もしくは特定の温度変動期間に検知された吸気温の変動幅が第２の所定値以上か否かを判定する検知温変動幅判定手段と、前記温度差が所定範囲外で、かつ、検知温変動幅判定結果が第１もしくは第２の所定値未満であるとき、水温センサ３２および吸気温センサ３１のうちいずれかに異常があると判定する異常判定手段を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、温度センサの異常検出装置、特に、エンジンの一定時間停止後、例えば始動から所定の監視期間内における温度センサの検知情報の変化を基に温度センサの異常を検出する温度センサの異常検出装置に関する。

自動車等の車両のエンジンにおいては、エンジン各部からのセンサ情報に基づいてきめ細かな電子制御を実行することで高運転性能を得ているため、センサに異常が生じた場合にはそれを確実にかつ早期に検出する必要があり、特に温度センサの異常検出は重要である。

そのため、従来の温度センサの異常検出装置では、例えば車載機器等からの時刻情報を基にエンジンの停止時間を計測し、そのエンジン停止時間が所定時間を超えた場合、エンジン始動後の所定監視期間内における水温センサの検知情報の変化（水温差）をモニタして、その水温差が一定温度差に達しないときには水温センサを異常と判定するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−３０３８９８号公報

しかしながら、かかる従来の温度センサの異常検出装置では、温度センサが検知温度範囲の高温側の出力しかできなくなる、いわゆる高温スタック異常を起こしたような場合の異常しか検出することができないという問題があった。

また、エンジンの停止時間が一定時間を超えた場合に一律に冷却水温度が低下していると判断していたため、例えば低温環境下での始動性向上のためにブロックヒータのような加熱手段が設けられている場合、あるいは、炎天下で車両が放置されているときのようにエンジンの周囲の雰囲気温度が非常に高くなる高温ソークの場合に、問題があった。すなわち、そのような場合、エンジン停止時間が長くとも水温センサの検知温度が高いままとなるため、前記所定監視期間内における水温差をモニタしても、通常生じる一定温度差（水温差）には達しないことになり、水温センサに異常が発生したとの誤検出をし易かった。

そこで、本発明は、エンジン停止時の環境状態にかかわらず、温度センサの様々な異常を誤検出することなく確実に検出することのできる温度センサの異常検出装置を提供することを目的とするものである。

本発明の温度センサの異常検出装置は、上記目的達成のため、（１）エンジンの停止時間が所定時間に達しているか否かを判定する停止時間判定手段と、前記停止時間判定手段の判定結果に基づき、前記エンジンの停止時間が所定時間に達していた場合に、前記エンジンの冷却水温度を検知する水温センサの検知温度と前記エンジンの吸気温度を検知する吸気温センサの検知温度との温度差が所定の温度差の範囲内であるか否かを判定する温度差判定手段と、前記エンジンの始動後の特定の温度変動期間における前記水温センサの検知温度の変動幅が第１の所定値以上か、もしくは前記特定の温度変動期間における前記吸気温センサの検知温度の変動幅が第２の所定値以上かを判定する検知温変動幅判定手段と、前記温度差判定手段の判定結果および前記検知温変動幅判定手段の判定結果に基づき、前記エンジンの冷却水温度を検知する水温センサの検知温度と前記エンジンの吸気温度を検知する吸気温センサの検知温度との温度差が前記所定の温度差の範囲外で、かつ、前記検知温変動幅判定手段の判定結果が前記第１の所定値未満もしくは前記第２の所定値未満であるとき、前記水温センサおよび前記吸気温センサのうちいずれかに異常があると判定する異常判定手段と、を備えたものである。

この構成では、エンジンの停止後に水温センサおよび吸気温センサの検知温度差が所定の温度差の範囲内となるのに必要なエンジンの均熱化時間を前記所定時間として設定することで、温度差判定手段の判定結果が所定の温度差の範囲内となったときには、水温センサおよび吸気温センサが共に正常であると判定でき、逆に、温度差判定手段の判定結果が所定の温度差の範囲外となったときには水温センサおよび吸気温センサのうちいずれかに異常があると判定できることになる。したがって、高温スタック異常を起こしたような場合に限定されることなく、温度センサの様々な異常を検出可能となる。また、エンジン停止中に冷却水がブロックヒータ等で部分的に加熱された状態やいわゆる高温ソーク状態での一定時間停止後にエンジンを始動した場合には、始動直後の特定の温度変動期間において、水温センサの検知温度の変動幅が第１の所定値を超えるか、もしくは吸気温センサの検知温度の変動幅が第２の所定値を超えることから、通常とは異なるそのような始動の場合を識別することが可能となり、誤った異常判定が未然に防止できることになる。

上記（１）の温度センサの異常検出装置においては、（２）前記水温センサの検知温度の変動幅が前記特定の温度変動期間に検知された水温と前記エンジンの始動時に検知された水温との差であり、前記吸気温センサの検知温度の変動幅が前記特定の温度変動期間に検知された吸気温と前記エンジンの始動時に検知された吸気温との差であるのがよい。この構成により、エンジン停止中に冷却水が部分的に加熱された状態やいわゆる高温ソーク状態での一定時間停止後にエンジンを始動した場合には、始動直後の特定の温度変動期間において検知された水温もしくは吸気温とエンジン始動時のそれとの差が明確に生じることから、通常とは異なるそのような始動の場合を確実に識別することが可能となる。

上記（１）の温度センサの異常検出装置においては、（３）前記検知温変動幅判定手段の判定結果が前記第１の所定値以上もしくは前記第２の所定値以上であるとき、前記異常判定手段は、前記水温センサおよび前記吸気温センサのうちいずれかに異常があるか否かの判定を中止するのがよい。これにより、通常とは異なり特定の温度変動期間における検知水温もしくは検知吸気温の変動幅が第１もしくは第２の所定値以上の変動幅を超える場合には、異常判定が中止され、誤った異常判定が確実に防止されることになる。

上記（１）の温度センサの異常検出装置においては、（４）前記検知温変動幅判定手段の判定結果が前記第１の所定値以上もしくは前記第２の所定値以上であるとき、前記温度差判定手段の判定に用いる前記所定の温度差の範囲を拡大することもできる。これにより、前記特定の温度変動期間における検知水温もしくは検知吸気温が第１もしくは第２の所定値を超える場合には、温度差判定手段の判定に用いる所定の温度差の範囲が拡大されることで、拡大した温度差の範囲までは正常判定となり、誤った異常判定が防止されることになる。

さらに、上記（１）の温度センサの異常検出装置においては、（５）前記検知温変動幅判定手段が、前記特定の温度変動期間における前記水温センサの検知温度が前記エンジンの始動時の検知温度に対して前記第１の所定値以上低下したか否かを判定するものであるのが好ましい。この構成により、例えばエンジンブロックにブロックヒータが装着されることにより、エンジン停止中に燃焼室付近で冷却水が部分的に加熱されたような状態でも、エンジン始動直後の特定の温度変動期間に水温センサの検知温度が一旦低下したことを捉えることで、そのような状態が識別可能となり、誤った異常判定を確実に防止できることになる。

あるいは、上記（１）の本発明の温度センサの異常検出装置においては、（６）前記検知温変動幅判定手段が、前記特定の温度変動期間における前記吸気温センサの検知温度が前記エンジンの始動時の検知温度に対して前記第２の所定値以上低下したか否かを判定するものであるのがよく、この構成により、いわゆる高温ソーク状態での一定時間停止後にエンジンを始動した場合のように吸気センサの検知温度がエンジン始動直後に一旦低下するときには、的確にこれを捉え、誤った異常判定を確実に防止できることになる。

より好ましくは、上記（１）の温度センサの異常検出装置においては、（７）前記検知温変動幅判定手段が、前記特定の温度変動期間における前記水温センサの検知温度が前記エンジンの始動時の検知温度に対して前記第１の所定値以上低下したか否かを判定するとともに、前記特定の温度変動期間における前記吸気温センサの検知温度が前記エンジンの始動時の検知温度に対して前記第２の所定値以上低下したか否かを判定するものである。

かかる構成により、エンジン停止中に冷却水が加熱された状態やいわゆる高温ソーク状態での一定時間停止後にエンジンを始動した場合のように水温センサや吸気温センサの検知温度がエンジン始動直後に一旦低下するときには、的確にこれを捉え、誤った異常判定を確実に防止できることになる。

本発明によれば、エンジン停止時間が所定時間に達した場合に、水温センサおよび吸気温センサの検知温度差が所定の温度差の範囲内か否かによって水温センサおよび吸気温センサの異常判定を行なうことで、高温スタック異常を起こしたような場合に限定されることなく、温度センサの様々な異常を検出することができ、しかも、エンジン停止中に冷却水が加熱された状態やいわゆる高温ソーク状態での一定時間停止後にエンジンを始動した場合のように検知温度がエンジン始動直後に一旦低下するときには、前記特定の温度変動期間における第１もしくは第２の所定値を超える変動幅の検知温変動を検出して通常とは異なる上述のような場合を識別するようにしているので、誤った異常判定を未然に防止することができる。その結果、温度センサの様々な異常を確実に検出することができる温度センサの異常検出装置を提供することができるものである。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
[第１の実施の形態]
図１〜図６は本発明の第１の実施の形態に係る温度センサの異常検出装置を示す図であり、図１にその概略の構成を示している。

まず、その構成について説明する。

図１に示すエンジン１は、自動車に搭載される多気筒内燃機関であり、そのエンジンブロック１０の各気筒１１にピストン１２で仕切られた燃焼室１３が形成されている。この燃焼室１３には、クランク回転（図１に矢印Ｒで示す）に応動する図示しない動弁機構により吸気弁１６と排気弁１７が所定のタイミングで開弁駆動されることで、吸入行程において吸気ポート１４を通して空気と燃料であるガソリンの混合気が吸入され、圧縮行程、膨張（爆発）行程に次いで、排気行程において排気ポート１５から排気されるようになっている。吸気ポート１４を形成する吸気管２０内にはスロットルバルブ２１が設けられており、それより下流側の吸気管２０内にサージタンク２２が形成され、更に下流側の燃焼室１３近傍にインジェクタ２３が配置されている。また、燃焼室１３内に露出するよう点火プラグ２５が配置されている。これらインジェクタ２３および点火プラグ２５は駆動制御ユニット５０によって駆動され、その燃料噴射タイミングや点火時期を制御される。

吸気管２０内のスロットルバルブ２１より上流側には吸入空気の温度（以下、単に吸気温という）を検知する吸気温センサ３１が装着されており、エンジンブロック１０のウォータージャケット部１１ａには冷却水の温度（以下、単に水温という）を検知する水温センサ３２が装着されている。これら吸気温センサ３１および水温センサ３２の検知情報は、それぞれエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）４０に取り込まれるようになっている。

エンジンＥＣＵ４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１、ＲＯＭ（Read Only Memory）４２、ＲＡＭ（Random Access Memory）４３、バッテリーを利用するバックアップ用メモリとしてのＢ−ＲＡＭ（Back-up ＲＡＭ）４４、入力インターフェース回路４６、出力インターフェース回路４７および通信インターフェース回路４８を含んで構成されている。そして、入力インターフェース回路４６には吸気温センサ３１、水温センサ３２およびイグニッションスイッチ５５が接続され、出力インターフェース回路４７には駆動制御ユニット５０が接続されている。また、通信インターフェース回路４８には例えばカーナビゲーション用のナビゲーション装置６０（車載機器）が接続されており、ナビゲーション装置６０からの時間情報やタイマ指令（起動指令）の取り込みと、予め設定された制御情報の出力が可能となっている。

このエンジンＥＣＵ４０は、主として、ＲＯＭ４２に格納された制御プログラムに従って、ＲＡＭ４３およびＢ−ＲＡＭ４４との間でデータを授受しながら、入力インターフェース回路４６から取り込んだセンサ情報や予め設定された設定値情報等に基づいて、所定の演算処理を実行し、その結果に応じて出力インターフェース回路４７からの制御信号出力を行なうことで、エンジンの電子制御の処理を実行するとともに、後述する温度センサの異常検出処理を実行するようになっている。

一方、エンジンＥＣＵ４０は、エンジン１が停止したとき、ナビゲーション装置６０からの時間情報（外部から無線通信入力した時間情報でもよい）を基に、あるいはエンジンＥＣＵ４０自体に内蔵された内部クロック回路の時間情報を基にその停止した日時を確認してＢ−ＲＡＭ４４に書き込むようになっており、エンジン１が次いで始動された時点でその間のエンジン停止時間を算出して、その算出結果を基にエンジン１の停止時間が所定時間に達しているか否かを判定する停止時間判定手段として機能するようになっている。この停止時間判定手段としての判定処理プログラムは、ＲＯＭ４２に予め格納されている。また、前記所定時間は、通常ならエンジン１の停止後に水温センサ３２および吸気温センサ３１の温度検知部位の温度差が所定の温度差の範囲内となるのに必要十分なエンジン停止後の均熱化時間として設定されており、本実施形態のエンジン１については４時間以上の時間値、例えば５時間である。

エンジンＥＣＵ４０は、さらに、エンジン停止時間が所定時間以上であった場合には、今回のエンジン１の始動時点から所定の監視期間内に、エンジン１の冷却水温度を検知する水温センサ３２とエンジン１の吸気温度を検知する吸気温センサ３１との検知温度Ｔｗ，Ｔａに基づいて、両温度センサ３１，３２の異常を検出するようになっている（詳細は後述する）。

エンジンＥＣＵ４０は、そのため、エンジン始動時における水温センサ３２の検知温度Ｔｗ（以下、Ｔｗsという）とエンジン始動時における吸気温センサ３１の検知温度Ｔａ（以下、Ｔａsという）との温度差ΔＴ＝Ｔws−ＴasをＣＰＵ４１により算出し、その温度差ΔＴが所定の温度差の範囲内であるか否かを判定する温度差判定手段の機能を有している。この温度差判定手段として用いる所定の温度差の範囲の設定値は、予め設定され、例えばＢ−ＲＡＭ４４に格納されるかＲＯＭ４２に記憶されている。また、この温度差判定手段としての判定処理プログラムはＲＯＭ４２に格納されている。

エンジンＥＣＵ４０は、また、温度検知手段である水温センサ３２および吸気温センサ３１からの検知情報を基に、エンジン１の始動後の特定の温度変動期間、例えば始動時点から１０〜１５秒の間における水温センサ３２の検知温度の変動幅（現在の検知水温Ｔws−始動時の検知水温Ｔwmin）と、前記特定の温度変動期間における吸気温センサ３１の検知温度の変動幅（現在の検知吸気温Ｔas−始動時の検知吸気温Ｔamin）とを算出し、これら変動幅の算出値のうち少なくとも一方、例えば水温センサ３２の検知温度Ｔｗの変動幅が第１の所定値ＤＴＷ以上か否か、あるいは、吸気温センサ３１の検知温度Ｔａの変動幅が第２の所定値ＤＴＡ以上か否かを判定する検知温変動幅判定手段としての機能を有している。この検知温変動幅判定手段として用いる第１の所定値ＤＴＷと第２の所定値ＤＴＡは、予め例えば所定の低下温度として設定され、Ｂ−ＲＡＭ４４に格納されるかＲＯＭ４２に記憶されている。また、この検知温変動幅判定手段としての判定処理プログラムはＲＯＭ４２に格納されている。なお、本実施形態においては、特定の温度変動期間がエンジン１の始動時から開始し、特定の温度変動期間における検知温度（検知水温Ｔｗ、検知吸気温Ｔａ）の変動幅は、エンジン１の始動時の検知水温Ｔwsもしくは検知吸気温Tasに対する低下温度としてそれぞれ算出されるが、検知温度の変動幅をモニタする特定の温度変動期間は、エンジン１の始動時点を含まずその直後から一定期間であってもよい。

エンジンＥＣＵ４０は、さらに、前記温度差判定手段としての判定結果および前記検知温変動幅判定手段としての判定結果に基づき、水温センサ３２の検知温度と吸気温センサ３１の検知温度との温度差ΔＴが所定の温度差の範囲外であって、かつ、検知温変動幅判定手段としての判定結果が第１の所定値未満（検知水温の変動幅Ｔws−Ｔwmin＜第１の所定値ＤＴＷ）もしくは第２の所定値ＤＴＡ未満（検知吸気温の変動幅Ｔas−Ｔamin＜第２の所定値ＤＴＡ）であるとき、水温センサ３２および吸気温センサ３１のうちいずれか一方若しくは双方に異常があると判定する異常判定手段として機能するようになっている。この異常判定手段としての判定処理プログラムはＲＯＭ４２に格納されており、温度差判定手段としての判定結果および検知温変動幅判定手段としての判定結果はそれぞれＲＡＭ４３によってこの異常判定の処理が終了するまで保持されるようになっている。

なお、エンジンＥＣＵ４０は、電源が落ちた状態でもエンジン１の停止時間を計測するソークタイマを内蔵し、エンジン停止から所定時間が経過した時点でそのタイムアップにより電源が入るようにしたものであってもよい。また、ＲＯＭ４２は、交換可能な実装形態であったり追記型のものであったりしてもよい。

駆動制御ユニット５０には、出力インターフェース回路４７からの噴射制御信号Ｓfiおよび点火時期制御信号Ｓigを受けてそれぞれ作動するインジェクタ２３への通電制御ユニット５２および公知のイグナイタ５１が設けられ、さらに、イグニッションスイッチ５５のＯＮ／ＯＦＦに応じて図示しないスタータモータを作動させるモータ駆動回路等が設けられている。

ナビゲーション装置６０はエンジンＥＣＵ４０に時刻情報等を提供するための出力ポートを有する以外は、公知の構成である。

一方、エンジン１の停止時には、必要に応じてブロックヒータ７０が装着されることがある。このブロックヒータ７０は、エンジンブロック１０に着脱可能な加熱手段で、例えば商用電源１０２に接続するコンセント１０１に抜き差し可能な接続プラグ７１を有しており、低温雰囲気下での始動性を向上させることができる。すなわち、ブロックヒータ７０は、エンジン１の停止中において燃焼室１３付近のエンジンブロック１０若しくはその内部の冷却水を暖めておくことで、エンジンの始動時の燃焼を良くし、始動性を向上させるようになっている。

なお、エンジンＥＣＵ４０で実行される処理のうち通常のエンジンの電子制御に関する処理自体は公知のものと同様であるので、ここでは、その制御のための詳細な構成の説明は割愛する。

次に、動作について説明する。

図２は、本実施形態において、エンジンＥＣＵ４０で実行される温度センサの異常検出処理を示すそのプログラムの概略のフローチャートである。

まず、イグニッションスイッチ５５がオン（図２中ではＩＧ−ＯＮ）となったか、若しくは、エンジン１の停止時点からの停止時間を計測するソークタイマがタイムアップとなると（ステップＳ１１）、これを起動指令とする停止時間判定手段としての機能を発揮する処理が開始される。そして、例えばナビゲーション装置６０からの時刻情報を基にエンジン停止時間が算出され、あるいは前記ソークタイマのタイムアップの時間をエンジン停止時間として、直前のエンジン１の停止時間、すなわちソーク時間が所定時間以上に達したか否かがチェックされる（ステップＳ１２）。

このとき、ソーク時間が所定時間に達していなければ（ステップＳ１２でｎｏの場合）、今回の処理を終了する。

一方、このときソーク時間が所定時間以上であれば（ステップＳ１２でｙｅｓの場合）、温度差判定手段としての機能を発揮する処理が開始され、水温センサ３２の始動時の検知水温Ｔwsと吸気温センサ３１の始動時の検知吸気温Ｔasとの温度差ΔＴが算出された後（ステップＳ１３）、その算出値に基づいて温度差ΔＴが所定範囲（所定の温度差の範囲）内か否かが判定される（ステップＳ１４）。

この状態においては、エンジン１の停止後に水温センサ３２および吸気温センサ３１の温度検知部位の温度差が所定の温度差の範囲内となるのに必要なエンジン停止後の均熱化時間が経過していたことになるから、通常であれば、両センサ３１、３２の検知温度差ΔＴが所定範囲内、例えば図３（ｂ）にクロスハッチングで示す２つの帯状部分およびその間の温度範囲のような所定範囲内となり、温度差判定手段の判定結果は所定の温度差の範囲内となる。そして、エンジンＥＣＵ４０は異常判定手段としての機能により、水温センサ３２および吸気温センサ３１が共に正常であると判定する（ステップＳ１５）。

一方、図４〜図６に示すように、温度差ΔＴが所定の温度差の範囲内にない場合（ステップＳ１４でｎｏの場合）、すなわち温度差判定手段の判定結果が所定の温度差の範囲外となったときには、水温センサ３２および吸気温センサ３１のうちいずれかに異常がある可能性が高いと判定して、以下のような検知温度の変動幅（検知温度の低下）のチェックを実行する。

まず、始動時における水温センサ３２の検知温度（水温）Ｔwsと始動時における吸気温センサ３１の検知温度（吸気温度）Ｔasとを現在の検知温度（現在水温、現在吸気温）に設定するとともに、両検知温度の最小値Ｔwmin、Ｔaminの初期値を始動時検知温度である現在の検知温度に設定する（ステップＳ１６）。

次いで、エンジン始動後か否かの判別が実行され（ステップＳ１７）、エンジン１が始動されていなければ（ステップＳ１７でｎｏの場合）、直前の検出温度の最小値の設定ステップ（ステップＳ１６）に戻り、始動時における水温センサ３２の検知温度Ｔwsと始動時における吸気温センサの検知温度Ｔasとを現在の検知温度で更新するとともに、両検知温度の最小値Ｔwmin、Ｔaminの初期値を更新した始動時検知温度に設定する（ステップＳ１６）。これにより、始動時水温および始動時吸気温は常に始動直前の検知温度に更新されていることになる。

エンジン始動後か否かの判別時にエンジン１が始動されていれば、このステップでの判別結果は始動後となる（ステップＳ１７でｙｅｓの場合）。

このときには、次いで、水温センサ３２の検知温度の最小値Ｔwminと、吸気温センサ３１の検知温度の最小値Ｔaminとが、始動時の設定値と現在の検出値（検出水温、検出吸気温）とのうち低い方の温度値に更新される（ステップＳ１８）。次いで、エンジン始動後の特定の温度変動期間、例えば始動時点から１３秒の期間が経過したか否かが判別され、その特定の温度変動期間が経過するまでの間、水温センサ３２の検知温度の最小値Ｔwminと、吸気温センサ３１の検知温度の最小値Ｔaminとが、その間の最低の温度値に更新される。

そして、エンジン始動後の特定の温度変動期間が経過すると（ステップＳ１９でｙｅｓの場合）、次いで、始動時における水温センサ３２の検知温度Ｔwsと水温センサ３２の検知温度の最小値Ｔwminとの温度差Ｔws−Ｔwmin、すなわち、特定の温度変動期間に検知された水温Ｔｗの変動幅が同期間中の通常の水温変動幅の最大値である第１の所定値ＤＴＷ未満（通常変動範囲内の低下温度）であるか否かが判定される（ステップＳ２０）。

このとき、判定結果がＤＴＷ未満であれば（ステップＳ２０でｙｅｓの場合）、次いで、始動時における吸気温センサの検知温度Ｔasと吸気温センサ３１の検知温度の最小値Ｔaminとの温度差Ｔas−Ｔamin、すなわち、特定の温度変動期間に検知された吸気温Ｔａの変動幅が同期間中の通常の吸気温変動幅の最大値である第２の所定値ＤＴＡ未満（通常変動範囲内の低下温度）であるか否かが判定され、判定結果がＤＴＡ未満であれば（ステップＳ２１でｙｅｓの場合）、水温センサ３２又は吸気温センサ３１のいずれか一方又は双方に異常があると判定され、異常有りの判定結果がＲＡＭ４３の所定領域に書き込まれる（ステップＳ２２）。

一方、特定の温度変動期間に検知された水温Ｔｗの最大の変動幅が第１の所定値ＤＴＷ以上であると判定されたとき（ステップＳ２０でｎｏの場合）、あるいは、特定の温度変動期間に検知された吸気温Ｔａの最大の変動幅が第２の所定値ＤＴＡ以上であると判定されたとき（ステップＳ２１でｎｏの場合）には、それぞれ「異常判定なし」として、すなわち異常判定を中止して、今回の処理を終了する。

水温センサ３２および吸気温センサ３１が正常であれば、通常、図３（ａ）や図６（ａ）のグラフの右端の部分に示されるように、両温度センサ３１，３２の検知温度はほとんど低下しないので、特定の温度変動期間における水温低下である温度差Ｔws−Ｔwminは第１の所定値ＤＴＷ未満となり、特定の温度変動期間における吸気温低下である温度差Ｔas−Ｔaminは、第２の所定値ＤＴＡ未満となる。

したがって、温度差ΔＴが所定の温度差の範囲内にない場合（ステップＳ１４でｎｏの場合）で、かつ、水温センサ３２および吸気温センサ３１が正常であるときのみ、両温度センサ３１，３２に異常が発生したと判定することになる。

一方、車両が寒冷地で使用されエンジン１の雰囲気が低温となる等の理由で、エンジン１にブロックヒータ７０が装着されると、エンジン１の一部（燃焼室近傍）がブロックヒータ７０により加熱されることで、エンジン１の停止から所定時間が経過しても水温センサ３２の検知温度は比較的高温に維持されることになり、両温度センサ３１，３２の検知温度の差である温度差ΔＴが図４（ｂ）に示すように所定範囲を上回って外れることがある。あるいは、車両が炎天下で放置される等してエンジン１付近の雰囲気が高温となる高温ソーク状態では、図５（ａ）に示すように、エンジン１の停止から所定時間が経過しても吸気温度が高温で維持され、両温度センサ３１，３２の検知温度の差である温度差ΔＴが図５（ｂ）に示すように所定範囲を下回って外れることがある。

本実施形態では、このような場合であるか否かがエンジン始動直後における検知水温Ｔｗもしくは検知吸気温Ｔａの所定値を上回る変動の有無により識別される。すなわち、エンジン停止中に冷却水が加熱された状態やいわゆる高温ソーク状態での一定時間停止後にエンジンを始動した場合のように検知温度が始動直後に一旦低下するときには、図４（ａ）に示す低下水温ｄｗや図５に示す低下吸気温ｄａのように、前記特定の温度変動期間における検知水温Ｔｗもしくは検知吸気温Ｔａの変動幅が第１の所定値ＤＴＷもしくは第２の所定値ＤＴＡを超えることから、そのような場合が識別可能となる。そして、そのような通常と異なる状態では、異常判定が実行されない。

このように、本実施形態の温度センサの異常検出装置においては、エンジン停止時間が所定時間に達した場合に、水温センサ３２および吸気温センサ３１の検知温度差ΔＴが所定の温度差の範囲内か否かによって、水温センサ３２および吸気温センサ３１についての異常判定を行なうようにしているので、高温スタック異常を起こしたような場合に限定されることなく、両温度センサ３１，３２の様々な異常を確実に検出することができる。

しかも、エンジン１の停止中に冷却水が加熱された状態やいわゆる高温ソーク状態での一定時間停止後にエンジン１を始動したような場合には、前記特定の温度変動期間における第１の所定値ＤＴＷもしくは第２の所定値ＤＴＡを超える変動幅の検知温変動（例えば図４中の温度低下ｄｗ、図５中の温度低下ｄａ）を検出してそのような場合を識別するので、誤った異常判定を未然に防止できる。その結果、両温度センサ３１，３２の様々な異常を確実に検出することができる温度センサの異常検出装置を提供することができる。

[第２の実施の形態]
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る温度センサの異常検出装置におけるその異常検出処理プログラムを示す概略のフローチャートである。

なお、本実施形態は、装置構成自体は上述の第１の実施の形態とほぼ同様で、前記特定の検知温変動期間における検知水温もしくは検知吸気温の変動幅が第１もしくは第２の所定値を超える場合の処理内容が上述の実施形態とは異なるものである。したがって、各構成要素については図１に示した第１の実施の形態と同様の符号を用いて説明し、動作についても、図２に示す第１の実施の形態の異常判定処理における処理ステップと同様のものには同一のステップ番号を付して、特に相違点について詳述する。

本実施形態においては、エンジン始動後の特定の温度変動期間が経過すると（ステップＳ１９でｙｅｓの場合）、上述の実施形態と同様に、始動時における水温センサ３２の検知温度Ｔwsと水温センサ３２の検知温度の最小値Ｔwminとの温度差Ｔws−Ｔwmin、すなわち、特定の温度変動期間に検知された水温Ｔｗの最大の変動幅が同期間中の通常の水温変動幅の最大値である第１の所定値ＤＴＷ未満（通常変動範囲内の低下温度）であるか否かが判定される（ステップＳ２０）。このとき、判定結果がＤＴＷ未満であれば（ステップＳ２０でｙｅｓの場合）、次いで、始動時における吸気温センサ３１の検知温度Ｔasと吸気温センサ３１の検知温度の最小値Ｔaminとの温度差Ｔas−Ｔamin、すなわち、特定の温度変動期間に検知された吸気温Ｔａの最大の変動幅が同期間中の通常の吸気温変動幅の最大値である第２の所定値ＤＴＡ未満（通常変動範囲内の低下温度）であるか否かが判定される。そして、判定結果がＤＴＡ未満であれば（ステップＳ２１でｙｅｓの場合）、水温センサ３２又は吸気温センサ３１のいずれか一方又は双方に異常があると判定して、異常有りの判定結果がＲＡＭ４３の所定領域に書き込まれる（ステップＳ２２）。

一方、特定の温度変動期間における検知水温Ｔｗの最大の変動幅が第１の所定値ＤＴＷ以上であると判定されたとき（ステップＳ２０でｎｏの場合）、あるいは、特定の温度変動期間における検知吸気温Ｔａの最大の変動幅が第２の所定値ＤＴＡ以上であると判定されたとき（ステップＳ２１でｎｏの場合）、すなわち、検知温変動幅判定手段の判定結果が第１の所定値ＤＴＷ以上もしくは第２の所定値ＤＴＡ以上であるときには、温度差判定手段の判定に用いる所定の温度差の範囲、すなわちエンジン始動時における水温センサ３２の検知温度Ｔｗsとエンジン始動時における吸気温センサ３１の検知温度Ｔａsとの温度差ΔＴを正常と判定する範囲である判定値（例えば図４（ｂ）や図５（ｂ）にクロスハッチングで示す２つの帯状部分およびその間にわたる温度範囲）を、所定の拡大比率を掛けて拡大する処理を実行する（ステップＳ２５）。なお、ここでの拡大比率は、１を超える値であって、ブロックヒータ７０等の使用時や高温ソーク状態での始動時の温度差ΔＴをその正常範囲と判定する程度にまで拡大する値である。

本実施形態においては、前記所定範囲（所定の温度差の範囲）の拡大は、例えば２０％の拡大であり、温度差ΔＴがこの拡大された温度差範囲内に含まれることで、次いで温度差ΔＴが拡大後の所定範囲内か否かが判定されると（ステップＳ１４）、判定結果はｙｅｓとなり、正常判定がなされることになる（ステップＳ１５）。

本実施形態においても、上述の実施形態と同様な効果が期待できる。さらに、本実施形態では、前記特定の温度変動期間における検知水温Ｔｗの変動幅が第１の所定値ＤＴＷを超える場合もしくは前記特定の温度変動期間における検知吸気温Ｔａの変動幅が第２の所定値ＤＴＡを超える場合に、温度差判定手段の判定に用いる所定の温度差の範囲、すなわち、エンジン始動時における水温センサ３２の検知温度Ｔｗsとエンジン始動時における吸気温センサ３１の検知温度Ｔａsとの温度差ΔＴを正常と判定する範囲である判定値を拡大するようにしているので、拡大した温度差の範囲までは正常判定となって誤った異常有りの判定が防止されることとなり、すべての場合に判定処理結果を出すことができるので、温度センサの異常検出処理が複雑にならずに済むという利点がある。

なお、上述の各実施形態では、エンジン始動後の特定の温度変動期間における水温センサの検知温度の変動幅（Ｔws−Ｔwmin）と、前記特定の温度変動期間における吸気温センサの検知温度の変動幅（Ｔas−Ｔamin）との双方を検知し、対応する所定値ＤＴＷ若しくはＤＴＡ以上か否かを判定するようにしていたが、水温センサの検知温度の変動幅のみ、又は吸気温センサの検知温度の変動幅のみについて、例えば異常が発生する可能性が高い一方のみについて、所定の通常変動幅以上か否かを判定するようにして、誤検出を防止することもできる。また、特定の温度変動期間における検知温度の変動幅は、上述の実施形態ではエンジン始動時の検知水温Ｔwsもしくは検知吸気温Ｔasを基準として算出するものとして説明したが、特定の温度変動期間の終了時点等における検知水温Ｔｗもしくは検知吸気温Ｔａを最高値とし、その最高値と特定の温度変動期間における最低の検知水温Ｔwminもしくは検知吸気温Ｔaminとの差をとるといった形で変動幅を算出することも考えられる。

本発明の第１の実施の形態に係る温度センサの異常検出装置を示すその概略構成図である。 本発明の第１の実施の形態に係る温度センサの異常検出装置の異常検出処理を示すその概略のフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係る温度センサの異常検出装置における、ブロックヒータ無しの場合のエンジン停止期間および始動直後の検知温度変化を示すグラフであり、（ａ）はその検知水温と検知吸気温をそれぞれ示し、（ｂ）は両検知温度の差の変化を示している。 本発明の第１の実施の形態に係る温度センサの異常検出装置における、ブロックヒータ有りの場合のエンジン停止期間および始動直後の検知温度変化を示すグラフであり、（ａ）はその検知水温と検知吸気温をそれぞれ示し、（ｂ）は両検知温度の差の変化を示している。 本発明の第１の実施の形態に係る温度センサの異常検出装置における、高温ソーク状態でのエンジン停止期間および始動直後の検知温度変化を示すグラフであり、（ａ）はその検知水温と検知吸気温をそれぞれ示し、（ｂ）は両検知温度の差の変化を示している。 本発明の第１の実施の形態に係る温度センサの異常検出装置における、水温センサ異常の場合のエンジン停止期間および始動直後の検知温度変化を示すグラフであり、（ａ）はその検知水温と検知吸気温をそれぞれ示し、（ｂ）は両検知温度の差の変化を示している。 本発明の第２の実施の形態に係る温度センサの異常検出装置の異常検出処理を示すその概略のフローチャートである。

符号の説明

１ エンジン
１０ エンジンブロック
１１ 気筒
１１ａ ウォータージャケット部
１４ 吸気ポート
１５ 排気ポート
１６ 吸気弁
１７ 排気弁
２０ 吸気管
２１ スロットルバルブ
２３ インジェクタ
２５ 点火プラグ
３１ 吸気温センサ（温度センサ）
３２ 水温センサ（温度センサ）
４０ エンジンＥＣＵ（停止時間判定手段、温度差判定手段、検知温変動幅判定手段、異常判定手段）
４１ ＣＰＵ
４２ ＲＯＭ
４３ ＲＡＭ
４４ Ｂ−ＲＡＭ
４６ 入力インターフェース回路
４７ 出力インターフェース回路
４８ 通信インターフェース回路
５０ 駆動制御ユニット
６０ ナビゲーション装置
７０ ブロックヒータ（加熱手段）

Claims (7)

1. エンジンの停止時間が所定時間に達しているか否かを判定する停止時間判定手段と、
   前記停止時間判定手段の判定結果に基づき、前記エンジンの停止時間が所定時間に達していた場合に、前記エンジンの冷却水温度を検知する水温センサの検知温度と前記エンジンの吸気温度を検知する吸気温センサの検知温度との温度差が所定の温度差の範囲内であるか否かを判定する温度差判定手段と、
   前記エンジンの始動後の特定の温度変動期間における前記水温センサの検知温度の変動幅が第１の所定値以上か、もしくは前記特定の温度変動期間における前記吸気温センサの検知温度の変動幅が第２の所定値以上かを判定する検知温変動幅判定手段と、
   前記温度差判定手段の判定結果および前記検知温変動幅判定手段の判定結果に基づき、前記水温センサの検知温度と前記吸気温センサの検知温度との温度差が前記所定の温度差の範囲外で、かつ、前記検知温変動幅判定手段の判定結果が前記第１の所定値未満もしくは前記第２の所定値未満であるとき、前記水温センサおよび前記吸気温センサのうちいずれかに異常があると判定する異常判定手段と、を備えた温度センサの異常検出装置。
2. 前記水温センサの検知温度の変動幅が前記特定の温度変動期間に検知された水温と前記エンジンの始動時に検知された水温との差であり、前記吸気温センサの検知温度の変動幅が前記特定の温度変動期間に検知された吸気温と前記エンジンの始動時に検知された吸気温との差であることを特徴とする請求項１に記載の温度センサの異常検出装置。
3. 前記検知温変動幅判定手段の判定結果が前記第１の所定値以上もしくは前記第２の所定値以上であるとき、前記異常判定手段は、前記水温センサおよび前記吸気温センサのうちいずれかに異常があるか否かの判定を中止することを特徴とする請求項１に記載の温度センサの異常検出装置。
4. 前記検知温変動幅判定手段の判定結果が前記第１の所定値以上もしくは前記第２の所定値以上であるとき、前記温度差判定手段の判定に用いる前記所定の温度差の範囲を拡大することを特徴とする請求項１に記載の温度センサの異常検出装置。
5. 前記検知温変動幅判定手段が、前記特定の温度変動期間における前記水温センサの検知温度が前記エンジンの始動時の検知温度に対して前記第１の所定値以上低下したか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の温度センサの異常検出装置。
6. 前記検知温変動幅判定手段が、前記特定の温度変動期間における前記吸気温センサの検知温度が前記エンジンの始動時の検知温度に対して前記第２の所定値以上低下したか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の温度センサの異常検出装置。
7. 前記検知温変動幅判定手段が、前記特定の温度変動期間における前記水温センサの検知温度が前記エンジンの始動時の検知温度に対して前記第１の所定値以上低下したか否かを判定するとともに、前記特定の温度変動期間における前記吸気温センサの検知温度が前記エンジンの始動時の検知温度に対して前記第２の所定値以上低下したか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の温度センサの異常検出装置。

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