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Dokumentenidentifikation DE69706244T2 18.04.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0816960
Titel Anordnung zur Diagnostik eines Kaltwasser-Temperaturfühlers
Anmelder Toyota Jidosha K.K., Toyota, Aichi, JP
Erfinder Satoru, Taniguchi, Toyota-shi, Aichi, JP;
Kazunori, Katon, Toyota-shi, Aichi, JP;
Koichi, Mizutani, Toyota-shi, Aichi, JP;
Hideo, Mori, Toyota-shi, Aichi, JP
Vertreter Tiedtke, Bühling, Kinne & Partner, 80336 München
DE-Aktenzeichen 69706244
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 23.06.1997
EP-Aktenzeichen 971102504
EP-Offenlegungsdatum 07.01.1998
EP date of grant 22.08.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.04.2002
IPC-Hauptklasse G05B 23/02
IPC-Nebenklasse F02D 41/22   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Diagnosesystem für eine Brennkraftmaschine. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Diagnosesystem, das in der Lage ist, zu ermitteln, ob ein Kühlwassertemperatursensor eines Motors ausgefallen ist.

2. Beschreibung der einschlägigen Technik

Eine Motortemperatur ist ein sehr wichtiger Parameter, der den Zustand des Motors repräsentiert. Insbesondere wird bei einem Motor, der mit einem elektronischen Regelsystem ausgestattet ist, die Motortemperatur für verschiedene Regelungen und Steuerungen verwendet. Gewöhnlich wird eine Kühlwassertemperatur des Motors anstatt der Motortemperatur verwendet. Beispielsweise bei einem Motor, der mit einem Luftkraftstoffverhältnisregelrückführsystem ausgestattet ist, wird die Rückführregelung des Luftkraftstoffverhältnisses begonnen, wenn die Kühlwassertemperatur höher wird als eine vorgegebene Temperatur. Des Weiteren wird die Kraftstoffeinspritzmenge bei dem Start des Motors ermittelt in Übereinstimmung mit der anfänglichen Kühlwassertemperatur, das heißt der Kühlwassertemperatur, wenn der Motor gestartet wird. Selbst nachdem der Motor gestartet wurde, werden verschiedene Korrekturen durchgeführt an der Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage der Kühlwassertemperatur.

Deshalb ist es sehr wichtig, zu gewährleisten, dass der Kühlwassertemperatursensor auf korrekte Weise wirkt, um eine geeignete Motorregelung durchzuführen. Zu diesem Zweck wurden verschieden Diagnosesystem zum Erfassen des Fehlers des Kühlwassertemperatursensors vorgeschlagen. Beispielsweise offenbart die Offenlegungsschrift der Japanischen ungeprüften Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 2- 50043 (Kokai) eine Art eines derartigen Diagnosesystems.

Das Diagnosesystem in der Offenlegungsschrift '043 verwendet einen Zähler, der die Zeit mißt, die nach dem Start des Motors verstreicht. Das System ermittelt, dass der Kühlwassertemperatursensor des Motors ausgefallen ist, wenn die durch den Sensor erfasste Kühlwassertemperatur nicht einen vorgegebenen Referenzwert erreicht nachdem eine gewisse fixe Zeit verstrichen ist seit dem Start des Motors.

Der Referenzwert ist eingerichtet bei einer Ist- Kühlwassertemperatur, wenn die fixe Zeit nach dem Start des Motors beginnt und wird ermittelt durch einen Versuch, bei dem der Motor bei den Zuständen betrieben wird, bei denen die Kühlwassertemperatur am langsamsten ansteigt, beispielsweise bei dem Zustand, bei dem die Umgebungstemperatur sehr niedrig ist. Der Referenzwert wird nämlich durch einen Versuch bei der niedrigsten möglichen Kühlwassertemperatur ermittelt, wenn die vorgegebene Zeit nach dem Start des Motors verstreicht unter Berücksichtigung einer ausreichenden Toleranz.

Wenn der Fehler des Kühlwassertemperatursensors jedoch ermittelt wird auf der Grundlage des Ausgangssignals des Sensors, wenn eine fixe Zeit nach dem Start des Motors verstrichen ist, wie bei dem System der Offenlegungsschrift '043, kann ein Fehler in der Diagnose auftreten. Beispielsweise wird bei der Offenlegungsschrift '043 der zum Ermitteln des Fehlers des Sensors verwendete Referenzwert gewählt bei einem Wert, der eine Summe ist aus der niedrigsten möglichen Kühlwassertemperatur nach dem Verstreichen der fixen Zeit und einer ausreichenden Toleranz. Deshalb ist der Referenzwert bei einer sehr niedrigen Temperatur eingerichtet.

Da der Referenzwert in der Offenlegungsschrift '043 sehr niedrig ist, wird die Ist-Kühlwassertemperatur wesentlich höher als der Referenzwert, wenn die fixe Zeit verstrichen ist, wenn die Kühlwassertemperatur bei einer normalen Rate ansteigt. Dabei wird die durch den Kühlwassertemperatursensor erfasste Kühlwassertemperatur höher als der Referenzwert, selbst wenn das Ausgangssignal des Sensors niedriger ist als die Ist-Temperatur in einem gewissen Ausmaß, und dadurch kann ein fehlerhafter Sensor, bei dem sich die Ausgangseigenschaften geändert haben, als normal ermittelt werden.

Diese Art des Fehlers in der Diagnose kann vermieden werden, wenn der Referenzwert bei einer hohen Temperatur eingerichtet wird, so dass die durch den fehlerhaften Sensor erfasste Temperatur immer niedriger als der Referenzwert ist. Wenn jedoch der Referenzwert bei einer hohen Temperatur eingerichtet ist, ist eine lange Zeit erforderlich bevor die Ist-Kühlwassertemperatur auf den Referenzwert ansteigt, insbesondere wenn die Rate des Temperaturanstiegs niedrig ist. Somit muss dabei die Periode von dem Motorstart zu dem Start der Diagnose lang genug eingerichtet sein, so dass die Ist- Kühlwassertemperatur den Referenzwert erreicht, selbst bei dem Zustand, wobei die Rate des Kühlwassertemperaturanstiegs am niedrigsten ist. Dies verursacht, dass die erforderliche Zeit für die Diagnose des Kühlwassertemperatursensors unnötig lang wird bei den meisten Betriebsbereichen des Motors.

Zusammenfassung der Erfindung

Angesichts der Probleme des Stands der Technik, wie sie vorstehend angeführt sind, besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Diagnosesystems für einen Kühlwassertemperatursensor eines Motors, das in der Lage ist, auf korrekte Weise zu ermitteln, ob der Sensor ausgefallen ist, und das in der Lage ist, die für die Diagnose erforderliche Zeit zu verkürzen in Übereinstimmung mit dem Motorbetriebszustand.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Diagnosesystem zum Ermitteln, ob ein Kühlwassertemperatursensor zum Erfassen einer Kühlwassertemperatur einer Brennkraftmaschine ausgefallen ist. Das System weist eine Parametererfassungseinrichtung auf zum Erfassen eines Motorbetriebsparameters, der die Motorbetriebszustände repräsentiert, die einen Aufwärmvorgang des Motors beeinflussen, eine Hochzählwerteinrichteeinrichtung zum Einrichten eines Hochzählwerts auf der Grundlage des Motorbetriebsparameters, eine Zähleinrichtung zum Hochzählen eines Aufwärmzählers, der den Grad des Aufwärmens des Motors repräsentiert durch den Hochzählwert bei vorgegebenen Intervallen, eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der durch einen Kühlwassertemperatursensor erfassten Kühlwassertemperatur mit einem vorgegebenen Referenzwert, wenn der Wert des Aufwärmzählers einen vorgegebenen Einrichtewert erreicht, und eine Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln, dass der Kühlwassertemperatursensor ausgefallen ist, wenn die erfasste Temperatur niedriger als der Referenzwert ist.

Erfindungsgemäß werden die Motorbetriebsparameter erfasst, die die Motorbetriebszustände repräsentieren, die den Aufwärmvorgang des Motors beeinflussen. Es können als die Motorbetriebsparameter Paramater verwendet werden, die die durch den Motor pro Zeiteinheit erzeugte Wärmemenge repräsentieren, wie beispielsweise die Ansaugluftdurchflussrate des Motors, der Ansaugluftdruck oder die Kraftstoffeinspritzmenge pro Zeiteinheit. Der Motorbetriebsparameter beeinflusst die Rate des Temperaturanstiegs des Kühlwassers.

Da der Hochzählwert des Aufwärmzählers ermittelt wird in Übereinstimmung mit dem erfassten Motorbetriebsparameter und der Aufwärmzähler erhöht wird durch den Hochzählwert bei vorgegebenen Intervallen. Deshalb erhöht sich der Wert des Aufwärmzählers mit einer Rate in Übereinstimmung mit der Anstiegsrate der Kühlwassertemperatur. Wenn der Wert des Aufwärmzählers einen eingerichteten Wert erreicht, sollte deshalb die Ist-Kühlwassertemperatur auch einen Referenzwert erreichen, der dem eingerichteten Wert entspricht, und der Kühlwassertemperatursensor kann als fehlerhaft ermittelt werden, wenn die durch den Sensor erfasste Temperatur niedriger als der Referenzwert ist.

Der Hochzählwert des Aufwärmzählers ist eingerichtet bei einem Wert, so dass der Hochzählwert der Istanstiegsrate der Kühlwassertemperatur entspricht. Deshalb entspricht die Anstiegsrate des Aufwärmzählers der Istanstiegsrate der Kühlwassertemperatur. Wenn die Istanstiegsrate der Kühlwassertemperatur groß ist, erreicht folglich der Wert des Aufwärmzählers den eingerichteten Wert in einer kurzen Zeit nach dem Start des Motors, wodurch die Diagnose in einer kurzen Zeit nach dem Start des Motors beendet werden kann. Wenn die Anstiegsrate der Kühlwassertemperatur klein ist, wird im Gegensatz hierzu die erforderliche Zeit, bis der Aufwärmzähler den eingerichteten Wert erreicht, das heißt die erforderliche Zeit für die Diagnose demgemäß länger. Somit wird die erforderliche Zeit für die Diagnose automatisch eingestellt in Übereinstimmung mit der Anstiegsrate der Kühlwassertemperatur. Deshalb kann der Kühlwassertemperatursensor auf korrekte Weise diagnostiziert werden, während die für die Diagnose erforderliche Zeit in Übereinstimmung mit den Motorbetriebszuständen verkürzt wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung wird besser verständlich durch die Beschreibung, wie sie nachfolgend angeführt ist, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.

Fig. 1 stellt auf schematische Weise ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Diagnosesystems dar.

Fig. 2 und 3 zeigen Ablaufdiagramme zum Erläutern eines Beispiels des Diagnosevorgangs des Systems von Fig. 1.

Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Erläutern eines anderen Beispiels des Diagnosevorgangs des Systems von Fig. 1.

Fig. 5 und 6 zeigen Ablaufdiagramme zum Erläutern eines anderen Beispiels des erfindungsgemäßen Diagnosevorgangs.

Fig. 7 zeigt ein Beispiel des Einrichtens eines Faktors, der bei den Ablaufdiagrammen von Fig. 5 und 6 verwendet wird.

Fig. 8 zeigt einen Teil eines Ablaufdiagramms, das ein anderes Beispiel des erfindungsgemäßen Diagnosevorgangs erläutert.

Fig. 9 zeigt einen Teil eines Ablaufdiagramms, das ein anderes Beispiel des erfindungsgemäßen Diagnosevorgangs erläutert.

Fig. 10 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Erläutern eines anderen Beispiels des erfindungsgemäßen Diagnosevorgangs.

Und Fig. 11 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Erläutern eines anderen Beispiels des erfindungsgemäßen Diagnosevorgangs.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert erläutert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.

Fig. 1 stellt auf schematische Weise ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Diagnosesystems bei der Anwendung auf einen Fahrzeugmotor dar. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen Kühlwassertemperatursensor beispielsweise einer Thermistorart, der in einem (nicht gezeigten) Kühlwasserkanal einer Brennkraftmaschine angeordnet ist. Das Bezugszeichen 30 in Fig. 1 repräsentiert eine elektronische Steuer- und Regeleinheit (ECU) des Motors. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die ECU 30 einen Mikrocomputer einer bekannte Konfiguration auf einschließlich eines RAM (Random Access Memory = flüchtiger Zugriffsspeicher), eines ROM (Read only Memory = Nur-Lese- Speicher), eine CPU (zentrale Steuereinheit), einer Eingangs/Ausgangsschnittstelle, die miteinander verbunden ist durch einen bidirektionalen Bus. Die ECU 30 umfasst auch einen Sicherungs-RAM, der seinen Speicherinhalt halten kann, selbst wenn die elektrische Zufuhr zu der ECU 30 abgeschaltet wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel führt die ECU 30 eine Grundsteuerung des Motors 1 durch, wie beispielsweise die Kraftstoffeinspritzregelung und die Zündzeitpunktsregelung, und die ECU 30 wirkt des Weiteren bei diesem Ausführungsbeispiel als die verschiedenen Einrichtungen, die in den Ansprüchen angeführt sind, wie beispielsweise die Hochzählwerteinrichteeinrichtung, die Zähleinrichtung, die Vergleichseinrichtung und die Ermittlungseinrichtung etc., um den Kühlwassertemperatursensor zu diagnostizieren.

Für diese Regelungen werden Signale, die die Motorbetriebszustände des Motors repräsentieren, der Eingangs/Ausgangsschnittstelle der ECU 30 von verschiedenen Sensoren über einen (nicht gezeigten) Analog- Digitalumwandler zugeführt. Diese Signale sind beispielsweise ein Signal von dem Kühlwassertemperatursensor 10, der die Kühlwassertemperatur THW repräsentiert, und ein Signal von einem Luftmengenmesser, der in einem Ansaugluftkanal des Motors angeordnet ist, das einer Ansaugluftdurchflussrate GA des Motors entspricht, und ein Signal von einem Ansauglufttemperatursensor, der in dem Ansaugluftkanal angeordnet ist, das der Ansauglufttemperatur THA entspricht. Des Weiteren wird ein Impulssignal, das durch einen Kurbelwinkelsensor 25 bei einem vorgegebenen Drehwinkel der Kurbelwelle erzeugt wird, zu der Eingangs/Ausgangsschnittstelle der ECU 30 zugeführt. Die ECU 30 berechnet die Motordrehzahl in regelmäßigen Abständen auf der Grundlage des Impulssignals. Des Weiteren ist eine Fahrgastraumheizheizung unter Verwendung des Kühlwassers des Motors vorgesehen, und ein Signal, das die Auslassluftdurchflussrate des Gebläses der Heizung repräsentiert, wird zu der Eingangs/Ausgangsschnittstelle der ECU 30 zugeführt von dem Heizungsgebläseeinstellschalter 27.

Des Weiteren wird ein Signal von einem Luftkraftstoffverhältnissensor 29, der in einem Abgaskanal des Motors angeordnet Ist, der ein Luftkraftstoffverhältnis des Abgases repräsentiert, der Eingangs/Ausgangsschnittstelle der ECU 30 zugeführt über einen in der Zeichnung nicht gezeigten Analogdigitalumwandler. Die ECU 30 berechnet die Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage des Luftkraftstoffverhältnissignals, um das Luftkraftstoffverhältnis des Motors bei einem vorgegebenen Soll-Luftkraftstoffverhältnis zu regeln (beispielsweise bei dem stöchiometrischen Luftkraftststoffverhältnis).

Die Eingangs/Ausgangsschnittstelle der ECU 30 ist mit dem jeweiligen Kraftstoffeinspritzventil 35 des Motors über einen Kraftstoffeinspritzschaltkreis 31 verbunden und mit den jeweiligen Zündkerzen 37 über einen Zündschaltkreis 33, um die Kraftstoffeinspritzregelung und die Zündzeitpunktsregelung jeweils durchzuführen. Des Weiteren ist der Eingangs/Ausgangsanschluss der ECU 30 mit einer Alarmeinrichtung 39 verbunden, die nahe dem Fahrersitz des Fahrzeugs angeordnet ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel werden verschiedene Regelungen und Steuerungen auf der Grundlage der Kühlwassertemperatur durchgeführt, die durch den Kühlwassertemperatursensor 10 erfasst wird. Beispielsweise ermittelt die ECU 30 die Kraftstoffeinspritzmenge bei dem Start des Motors auf der Grundlage der erfassten Kühlwassertemperatur. Die ECU 30 erhöht nämlich die Kraftstoffeinspritzmenge bei dem Start des Motors, wenn die Kühlwassertemperatur niedriger ist, um den Start des Motors zu erleichtern. Des Weiteren startet die ECU 30 die vorstehend erwähnte Luftkraftstoffverhältnisrückführregelung auf der Grundlage des Ausgangssignals des Luftkraftstoffverhältnissensors 29, nur wenn die erfasste Kühlwassertemperatur einen vorgegebenen Wert (beispielsweise 40ºC) erreicht. Des Weiteren berechnet die ECU 30 eine Erhöhung der Kraftstoffeinspritzmenge auf der Grundlage der erfassten Kühlwassertemperatur, um die Menge des eingespritzten Kraftstoffs auszugleichen, der an den Wänden der Ansaugkanäle haften bleibt und nicht die Brennkammer erreicht.

Da die Kühlwassertemperatur bei den verschiedenen Regelungen und Steuerungen wie vorstehend erläutert verwendet wird, tritt eine Verzögerung des Starts der Luftkraftstoffverhältnisrückführregelung oder eine ungeeignete Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge auf, wenn die durch den Kühlwassertemperatursensor 10 erfasste Kühlwassertemperatur nicht korrekt ist. Deshalb ermittelt die ECU 30 bei diesen Ausführungsbeispielen, ob der Kühlwassertemperatursensor 10 ausgefallen ist, nachdem der Motor gestartet wurde, und aktiviert den Alarm 39, um den Fahrer auf den Fehler aufmerksam zu machen, wenn ein Fehler des Kühlwassertemperatursensors 10 erfasst wird. Als nächstes wird die erfindungsgemäße Diagnose des Kühlwassertemperatursensors 10 erläutert.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Kühlwassertemperatur geschätzt unter Verwendung eines Aufwärmzählers WCT, wie später erläutert wird. Wenn die geschätzte Kühlwassertemperatur einen vorgegebene Referenztemperatur wird, das heißt wenn der Wert des Aufwärmzählers den Wert in Übereinstimmung mit der Referenztemperatur erreicht, wird die durch den Kühlwassertemperatursensor 10 erfasste Temperatur THW mit der Referenztemperatur verglichen. Wenn die erfasste Temperatur THW niedriger als die Referenztemperatur ist, wird ermittelt, dass der Fehler des Kühlwassertemperatursensors 10 aufgetreten ist, wie beispielsweise eine Änderung der Ausgangseigenschaften.

Der Aufwärmzähler WCT wird um ein Inkrement WCTINC bei einem vorgegebenen Intervall nach dem Motorstart erhöht. Der Betrag des Inkrements WCTINC wird ermittelt in Übereinstimmung mit dem Wert des Motorbetriebsparameters, der die Motorbetriebszustände repräsentiert, die die Anstiegsrate der Kühlwassertemperatur beeinflussen. Die Anstiegsrate der Kühlwassertemperatur ändert sich in Übereinstimmung mit dem Motorbetriebszustand nach dem Start. Das Inkrement WCTINC des Aufwärmzählers ECT wird jedoch in Übereinstimmung mit dem Motorbetriebszustand eingerichtet, das heißt WCTINC wird eingerichtet bei einem großen Wert, wenn die Anstiegsrate der Ist- Kühlwassertemperatur groß ist, und wird bei einem kleinen Wert eingerichtet, wenn die Anstiegsrate bei diesem Ausführungsbeispiel klein ist. Deshalb entspricht der Wert des Aufwärmzählers WCT genau der Istkühlwassertemperatur nach dem Start des Motors. Wenn die durch den Kühlwassertemperatursensor 10 erfasste Temperatur nicht die Referenztemperatur erreicht, wenn der Wert des Aufwärmzählers den eingerichteten Wert erreicht, der der Referenztemperatur entspricht, bedeutet dies somit, dass der Kühlwassertemperatursensor 10 ausgefallen ist.

Der vorstehend erwähnte eingerichtete Wert des Aufwärmzählers WCT ist bei einem Wert eingerichtet in Übereinstimmung mit der Kühlwassertemperatur, bei der die Luftkraftstoffverhältnisrückführregelung begonnen wird (beispielsweise 40ºC) angesichts einer ausreichenden Toleranz bei diesem Ausführungsbeispiel. Des Weiteren ändert sich die Anstiegsrate der Kühlwassertemperatur in Übereinstimmung mit der durch den Motor pro Zeiteinheit erzeugten Wärmemenge, das heißt die Anstiegsrate der Kühlwassertemperatur wird groß, wenn die durch den Motor pro Zeiteinheit erzeugte Wärmemenge groß ist. Deshalb wird bei diesem Ausführungsbeispiel der Wert des Inkrements WCTINC geändert in Übereinstimmung mit dem Motorbetriebsparameter, der die durch den Motor pro Zeiteinheit erzeugte Wärmemenge repräsentiert. Die durch den Luftmengenmesser 21 erfasste Ansaugluftdurchflussrate kann beispielsweise verwendet werden als der Motorbetriebsparameter, der die durch den Motor pro Zeiteinheit erzeugte Wärmemenge repräsentiert. Da die dem Motor pro Zeiteinheit zugeführte Kraftstoffmenge proportional der Ansaugluftdurchflussrate ist (der dem Motor pro Zeiteinheit zugeführten Ansaugluftmenge), ist die durch den Motor erzeugte Wärmemenge auch der Ansaugluftdurchflussrate proportional.

Andere Paramter, die die Motorlast repräsentieren, wie beispielsweise der Ansaugluftdruck (Ansaugkrümmerdruck), die dem Motor pro Zeiteinheit zugeführte Kraftstoffmenge (das heißt die Kraftstoffmenge, die mit der Motordrehzahl multipliziert wird) und der Öffnungsgrad der Drosselklappe können auch verwendet werden als der Motorbetriebsparamter bei diesem Ausführungsbeispiel.

Fig. 2 und 3 zeigen ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Diagnosevorgangs des Kühlwassertemperatursensors. Der Betrieb der Fig. 2 und 3 wird durch die Routine durchgeführt, die durch die ECU bei vorgegebenen Intervallen ausgeführt wird.

In Fig. 2 wird beim Schritt 201 ermittelt, ob die Vorbedingungen zum Durchführen der Diagnose erfüllt sind. Die Vorbedingungen, die beim Schritt 201 überprüft werden, sind beispielsweise, dass der Luftmengenmesser 21 nicht ausgefallen ist, und dass ein Bruch oder eine Unterbrechung der Leitung in dem Kühlwassertemperatursensor 10 etc. nicht aufgetreten ist. Da die durch den Luftmengenmesser 21 erfasste Ansaugluftdurchflussrate GA verwendet wird als der Motorbetriebsparameter bei diesem Ausführungsbeispiel, ist es unerlässlich, dass der Luftmengenmesser 21 korrekt funktioniert. Der Fehler des Luftmengenmessers 21 und der Bruch oder die Unterbrechung einer Leitung des Kühlwassertemperatursensors 10 werden erfasst durch andere (nicht gezeigte) Routinen, die durch die ECU 30 durchgeführt werden. Bei dieser Routine wird ermittelt, dass der Luftmengenmesser 21 ausgefallen ist oder dass der Bruch oder die Unterbrechung der Leitung des Kühlwassertemperatursensors 10 aufgetreten ist, wenn das Ausgangssignal dieser Sensoren stark von dem normalen Bereich abweicht.

Wenn der Ansaugluftdruck oder der Öffnungsgrad der Drosselklappe verwendet wird als der Motorbetriebsparameter, wird als Vorbedingungen für die Diagnose beim Schritt 201 ermittelt, ob der Ansaugluftdrucksensor oder der Drosselöffnungssensor ausgefallen ist.

Wenn eine der Vorbedingungen beim Schritt 201 nicht erfüllt ist, wird die Routine sofort ohne Durchführen der Diagnose beendet. Wenn alle Vorbedingungen beim Schritt 201 erfüllt sind, ermittelt die Routine, ob der Wert der Diagnose-Vollendungsmarke FD bei 1 eingerichtet ist beim Schritt 203. FD ist eine Marke, die anzeigt, ob die Diagnose des Kühlwassertemperatursensors abgeschlossen ist seit der Motor zum letzten Mal gestartet wurde. Der Wert der Marke FD ist bei 0 eingerichtet, wenn der Motor startet, und wird bei 1 eingerichtet beim Schritt 229 in Fig. 3, wenn die Diagnose abgeschlossen ist. Wenn beim Schritt 203 FD = 1 gilt, da dies bedeutet, dass die Diagnose des Kühlwassertemperatursensors 10 durchgeführt wird und abgeschlossen ist nachdem der Motor zum letzten Mal gestartet wurde, wird die Routine sofort beendet ohne Wiederholen der Diagnose. Deshalb wird die Diagnose des Kühlwassertemperatursensors 10 nur durchgeführt einmal, wenn der Motor gestartet wird.

Wenn FD ungleich 1 beim Schritt 203 gilt, liest die Routine die durch den Luftmengenmesser 21 erfasste Luftdurchflussrate GA beim Schritt 205 und richtet den Wert des Inkrements WCTINC auf der Grundlage der Luftdurchflussrate GA beim Schritt 207 ein. Die Istwerte des Zählerinkrements WCTINC werden ermittelt durch einen Versuch unter Verwendung des tatsächlichen Motors, bei dem die Anstiegsrate der Kühlwassertemperatur durch Betreiben des Motors bei unterschiedlichen Ansaugluftdurchflussraten GA gemessen wird. Beispielsweise wird der Wert des Zählerinkrements WCTINC in Übereinstimmung mit der Ansaugluftdurchflussrate GA auf die folgende Weise eingerichtet.

(1) Wenn GA < GA1 gilt, WCTINC = 0,5

(2) Wenn GA1 ≤ GA < GA2 gilt, WCTINC = 1,0

(3) Wenn GA2 ≤ GA gilt, WCTINC = 1,5

Beim Schritt 209 wird der Wert des Aufwärmzählers WCT durch das Inkrement WCTINC erhöht, das beim Schritt 207 eingerichtet wird. Des Weiteren wird beim Schritt 211 der Wert des Zeitzählers CST um 1 erhöht. Die Werte der Zähler WCT und CST werden bei 0 eingerichtet, wenn der Motor gestartet wird. Deshalb entspricht der Wert des Aufwärmzählers WCT immer dem Temperaturanstieg des Kühlwassers seit dem Start des Motors und der Wert des Zeitzählers CST entspricht der verstrichenen Zeit seit dem Start des Motors.

Der Ansaugluftdurchflussratenbereich GA < GA1 entspricht dem Motorleerlaufbetrieb, GA1 ≤ GA < GA2 entspricht dem normalen Motorbetriebsbereich (ein Niedrig- und Mittellastbetrieb des Motors) und GA2 ≤ GA entspricht dem Hochlastbetrieb des Motors (beispielsweise der Beschleunigung) des Motors. Beim Schritt 207 wird nämlich der Wert des Zählerinkrements WCTINC bei einem größeren Wert eingerichtet, wenn die Motorlast höher wird.

Nach dem Erhöhen der Werte der Zähler des WCT und CST ermittelt die Routine, ob der Wert des Aufwärmzählers WCT einen vorgegebenen Wert WCT0 erreicht, beim Schritt 213 in Fig. 3. Der Wert des Aufwärmzählers WCT entspricht dem Temperaturanstieg des Kühlwassers nach dem Start des Motors. Da jedoch die Temperatur des Kühlwassers beim Start des Motors in Übereinstimmung mit der Umgebungstemperatur variiert, wird der eingerichtete Wert WCT0 bei einem Wert eingerichtet, der ausreichend groß ist, so dass die Istkühlwassertemperatur höher wird als eine vorgegebene Referenztemperatur THW0), wenn der Wert des Aufwärmzählers WCT0 erreicht, selbst wenn die Umgebungstemperatur niedrig ist.

Dann beim Schritt 215 ermittelt die Routine, ob der Wert des Zeitzählers CST einen vorgegebenen Wert CST0 erreicht, das heißt ob eine vorgegebene Zeit seit dem Start des Motors verstrichen ist. Der vorgegebene Wert CST0 entspricht einer Zeit, die ausreichend länger ist als die Zeit, die für die Kühlwassertemperatur erforderlich ist zum Erreichen der Referenztemperatur (WCT0) bei dem normalen Zustand, und der Wert CST0 entspricht beispielsweise bei diesem Ausführungsbeispiel ungefähr 300 Sekunden.

Wenn der Aufwärmzähler WCT oder der Zeitzähler CST den vorgegebenen Wert bei den Schritten 213 und 215 nicht erreicht, wird die Routine sofort beendet ohne Durchführen der Schritte 217 bis 231. Wenn beide Werte der Zähler WCT und CST die vorgegebenen Werte erreichen, führt die Routine den Schritt 217 aus, um zu ermitteln, ob die durch den Sensor 10 erfasste Kühlwassertemperatur THW eine Referenztemperatur THW0 erreicht.

Wenn die erfasste Temperatur THW niedriger als THW0 beim Schritt 217 ist, da die Istkühlwassertemperatur höher als THW0 ist, bedeutet dies, dass ein Fehler in dem Kühlwassertemperatursensor 10 auftritt, wie beispielsweise die Änderung der Ausgangseigenschaften. Deshalb führt die Routine dabei den Schritt 219 aus, um den Wert eines Fehlerzählers CF um 1 zu erhöhen und ermittelt, ob der Wert des Fehlerzählers CF2 erreicht beim Schritt 221. Wenn CF ≥ 2 beim Schritt 221 gilt, dann führt die Routine den Schritt 223 aus, um den Wert der Fehlermarke ALM auf 1 einzurichten. ALM ist eine Marke, die den Zustand des Kühlwassertemperatursensors 10 repräsentiert, und ALM = 1 bedeutet, dass der Kühlwassertemperatursensor 10 ausgefallen ist. Wenn der Wert der Fehlermarke ALM auf 1 eingerichtet ist, wird der Alarm 39 durch eine Routine aktiviert, die separat durchgeführt wird, um den Fahrer auf den Fehler des Sensors 10 aufmerksam zu machen.

Wenn die erfasste Temperatur THW höher oder gleich die Referenztemperatur THW beim Schritt 217 ist, da der Kühlwassertemperatursensor 10 als normal betrachtet wird bei diesem Fall, richtet die Routine den Wert des Fehlerzählers CF bei 0 ein beim Schritt 225 und richtet den Wert der Fehlermarke ALM auf 0 (normal) ein, um den Alarm 39 zu inaktivieren.

Wenn CF < 2 beim Schritt 221 gilt, schreitet die Routine des Weiteren zum Schritt 229 fort ohne Einrichten des Werts der Fehlermarke ALM auf 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird nämlich die Fehlermarke ALM nämlich nur auf 1 eingerichtet, wenn der Kühlwassertemperatursensor 10 bei 2 aufeinanderfolgenden Motorstarts als fehlerhaft ermittelt wird. Nach dem Vollenden der vorstehend erläuterten Schritte wird der Wert der Diagnosevollendungsmarke FD auf 1 eingerichtet beim Schritt 229 und die Werte des Fehlerzählers CF und die Fehlermarke ALM werden in dem Sicherungs-RAM der ECU 30 gespeichert. Dann wird die Routine beendet.

Obwohl die Diagnose nur durchgeführt wird, wenn der Wert des Zeitzählers CST sowie der Wert des Aufwärmzählers WCT den vorgegebenen Wert erreichen, um zu gewährleisten, dass die Istkühlwassertemperatur höher wird als die Referenztemperatur THW0, kann die Diagnose ausgeführt werden, wenn nur der Wert des Aufwärmzählers WCT den vorgegebenen Wert WCT0 erreicht.

Wie vorstehend erläutert ist, da gewährleistet wird, dass die Istkühlwassertemperatur höher ist als die Referenztemperatur THW0, wenn die Diagnose durchgeführt wird, ist es nicht erforderlich, die Referenztemperatur THW0 bei einem niedrigen Toleranzwert gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einzurichten. Deshalb kann der Kühlwassertemperatursensor 10 genau diagnostiziert werden gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.

Als nächstes wird ein anderes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert. Bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel wird der eingerichtete Wert WCT0 (Schritt 213 in Fig. 3) des Zählers WCT bei einer Konstanten eingerichtet ungeachtet der Kühlwassertemperatur beim Start des Motors (nachfolgend wird die Kühlwassertemperatur beim Start des Motors als die "Anfangskühlwassertemperatur" bezeichnet). Da jedoch der Wert des Aufwärmzählers nur den Betrag des Temperaturanstiegs des Kühlwassers nach dem Start des Motors repräsentiert, ändert sich die Istkühlwassertemperatur in Abhängigkeit von der Anfangskühlwassertemperatur, selbst wenn der Wert des Aufwärmzählers derselbe ist. Deshalb ist der eingerichtete Wert WCT0 bei einem relativ großen Wert bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel eingerichtet, um zu gewährleisten, dass die Istkühlwassertemperatur die Referenztemperatur THW0 erreicht, wenn der Aufwärmzähler WCT den eingerichteten Wert WCT0 erreicht, selbst wenn die Anfangstemperatur niedrig ist. Dies verursacht jedoch, dass die für die Diagnose erforderliche Zeit unnötig lang wird, wenn die Anfangskühlwassertemperatur relativ hoch ist. Um dieses Problem zu lösen, wird der eingerichtete Wert WCT0 in Übereinstimmung mit der Anfangskühlwassertemperatur bei diesem Ausführungsbeispiel geändert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird nämlich der Wert WCT0 bei einem kleinen Wert eingerichtet, wenn die Anfangstemperatur hoch ist, um die für die Diagnose erforderliche Zeit zu verkürzen, wenn die Anfangskühlwassertemperatur hoch ist.

Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm des Ermittlungsbetriebs des eingerichteten Werts WCT0 bei diesem Ausführungsbeispiel. Dieser Betrieb wird ausgeführt durch die ECU 30 durch eine Routine, die in regelmäßigen Intervallen durchgeführt wird.

In Fig. 4 wird beim Schritt 401 ermittelt, ob die Routine zuerst durchgeführt wird seit dem Startvorgang des Motors, das heißt ob der Zündschalter eingeschaltet wurde seit dem letzten Durchführen der Routine, und wenn es nicht die erste Ausführung der Routine seit dem Motorstartvorgang ist, wird die Routine sofort beendet ohne Durchführen der Schritte 403 bis 407. Die Schritte 403 bis 407 werden nämlich nur ausgeführt einmal während dem Motorstartvorgang, um den Wert WCT0 in Übereinstimmung mit der Anfangskühlwassertemperatur einzurichten. Wenn beim Schritt 401 ermittelt wird, dass die Routine zum erstenmal ausgeführt wird seit dem Motorstartvorgang, schreitet die Routine zum Schritt 403 fort, um die durch den Kühlwassertemperatursensor 10 erfasste Kühlwassertemperatur THW einzulesen, und zum Schritt 405, um diese Kühlwassertemperatur als die Anfangskühlwassertemperatur THWST zu speichern. Des Weiteren ermittelt die Routine beim Schritt 407 den eingerichteten Wert WCT0 für den Aufwärmzähler WCT und den eingerichteten Wert CST0 des Zeitzählers CST. Die Werte WCT0 und CST0 bei diesem Ausführungsbeispiel werden ermittelt auf der Grundlage des Versuchs, bei dem die erforderliche Zeit zum Erreichen der Referenztemperatur THW0 für die Kühlwassertemperatur gemessen wird durch Starten des tatsächlichen Motors bei unterschiedlichen Anfangskühlwassertemperaturen. Beispielsweise werden die Werte WCT0 und CST0 eingerichtet in Übereinstimmung mit der Anfangskühlwassertemperatur THWST auf die folgende Weise bei diesem Ausführungsbeispiel.

(4) Wenn THWST < THWST1 gilt, WCT0 = WCT1 und CST0 = CST1

(2) Wenn THWST ≤ THWST < THWST2 gilt, WCT0 = WCT2 und CST = CST2

(3) Wenn THWST2 < THWST gilt, WCT0 = WCT3 und CST0 = CST3

THWST1 entspricht der höchsten Anfangskühlwassertemperatur, wenn davon ausgegangen wird, dass der Motor bei einer äußerst niedrigen Umgebungstemperatur gestartet wird, und ist bei ungefähr - 10ºC bei diesem Ausführungsbeispiel eingerichtet. THWST2 entspricht der höchsten Anfangskühlwassertemperatur, wenn davon ausgegangen wird, dass der Motor bei einer relativ niedrigen Umgebungstemperatur gestartet wird, und ist ungefähr bei +10ºC bei diesem Ausführungsbeispiel eingerichtet. WCT1, WCT2, WCT3 sind bei Werten von ungefähr 1200, 300 und 120 jeweils bei diesem Ausführungsbeispiel eingerichtet. Des Weiteren sind CST1, CST2, CST3 bei Werten in Übereinstimmung von jeweils ungefähr 1200 Sekunden, 300 Sekunden und 120 Sekunden eingerichtet bei diesem Ausführungsbeispiel. Wenn nämlich die Anfangskühlwassertemperatur THWST niedrig ist, sind beide eingerichteten Werte WCT0 und CST bei großen Werten eingerichtet.

Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel die eingerichteten Werte WCT0 und CST0 in Übereinstimmung mit der Anfangskühlwassertemperatur THWST ermittelt werden durch die Routine in Fig. 4, wird die Routine von Fig. 2 und 3 durchgeführt unter Verwendung der ermittelten Werte WCT0 und CST0. Wenn die Anfangskühlwassertemperatur relativ hoch ist, wird deshalb die Diagnose des Kühlwassertemperatursensors in einer relativ kurzen Zeit abgeschlossen und die für die Diagnose erforderliche Zeit kann in den meisten Fällen verkürzt werden (außer wenn die Umgebungstemperatur äußerst niedrig ist).

Als nächstes wird ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. Bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel wird das Inkrement WCTINC in Übereinstimmung mit dem Motorbetriebsparameter ermittelt, der die durch den Motor pro Zeiteinheit erzeugte Wärmemenge repräsentiert (beispielsweise die Ansaugluftdurchflussrate). Die Anstiegsrate der Kühlwassertemperatur ändert sich jedoch auf Grund unterschiedlicher Faktoren, selbst wenn der Motorbetriebsparameter derselbe ist, wie beispielsweise die Ansaugluftdurchflussrate. Wenn beispielsweise die Anfangskühlwassertemperatur niedrig ist, da die Kraftstoffeinspritzemenge erhöht wird, um den Aufwärmvorgang des Motors zu erhöhen, wird die Anstiegsrate der Kühlwassertemperatur größer im Vergleich mit der relativ hohen Anfangskühlwassertemperatur. Deshalb muss das Inkrement WCTINC bei einem großen Wert eingerichtet werden, wenn die Anfangskühlwassertemperatur niedrig ist, um die Istkühlwassertemperatur genau zu schätzen durch den Aufwärmzähler WCT.

Wenn des Weiteren ein Kraftstoffabsperrvorgang durchgeführt wird beispielsweise während der Verzögerung des Fahrzeugs, da Kraftstoff nicht zu dem Motor zugeführt wird, wird die Anstiegsrate der Kühlwassertemperatur sehr niedrig. Wenn darüber hinaus der Kraftstoffabsperrvorgang für eine lange Zeit durchgeführt wird, sinkt die Kühlwassertemperatur. Wenn der Kraftstoffabsperrvorgang des Motors durchgeführt wird, muss deshalb das Inkrement WCTINC des Aufwärmzählers WCT bei 0 oder einem negativen Wert eingerichtet werden. Wenn die Umgebungstemperatur niedrig ist oder wenn die Fahrgastraumheizung unter Verwendung des Kühlwassers als eine Wärmequelle aktiviert ist, wird die Anstiegsrate der Kühlwassertemperatur auch niedrig auf Grund der Erhöhung der Wärmeabgabe von dem Kühlwassersystem. Wenn die Umgebungstemperatur niedrig ist oder wenn die Heizung aktiviert ist, muss deshalb das Inkrement WCTINC des Aufwärmzählers WCT bei einem kleinen Wert eingerichtet werden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Wert des Inkrements WCTINC korrigiert in Übereinstimmung mit den Faktoren, die den Temperturanstieg des Kühlwassers beeinflussen. Deshalb repräsentiert der Wert des Aufwärmzählers WCT die Istkühlwassertemperatur auf genauere Weise.

Fig. 5 und 6 zeigen ein Ablaufdiagramm des bei diesem Ausführungsbeispiel durchgeführten Diagnosevorgangs anstatt dem Ablaufdiagramm von Fig. 2 und 3. Dieser Diagnosevorgang wird auch durch eine Routine durchgeführt, die durch die ECU 30 bei vorgegebenen Intervallen (beispielsweise 1 Sekunde) durchgeführt wird.

In Fig. 5 wird beim Schritt 501 ermittelt, ob die Vorbedingungen für die Diagnose erfüllt sind, und beim Schritt 503 wird ermittelt, ob die Diagnose abgeschlossen ist. Diese Schritte sind dieselben wie die Schritte 201 und 203 in Fig. 2. Bei den Schritten 505 und 507 werden die durch den Luftmengenmesser 21 erfasste Ansaugluftdurchflussrate GA und die in der Routine in Fig. 4 gespeicherte Anfangskühlwassertemperatur THWST eingelesen. Dann beim Schritt 509 wird der Wert des Inkrements WCTINC, der in Übereinstimmung mit der Ansaugluftdurchflussrate GA ermittelt wird, weiter korrigiert auf der Grundlage der Anfangskühlwassertemperatur THWST.

Fig. 7 zeigt die Werte des Inkrements WCTINC nach der Korrektur in Übereinstimmung mit der Anfangskühlwassertemperatur THWST. In Fig. 7 entspricht der Ansaugluftdurchflussratenbereich GA < GA1 einem Motorleerlaufbetrieb, GA1 ≤ GA < GA2 entspricht dem normalen Motorbetriebsbereich (ein Niedrig- und Mittellastbetrieb des Motors) und GA2 ≤ GA entspricht dem Hochlastbetrieb (wie beispielsweise der Beschleunigung) des Motors. Des Weiteren entspricht THWST1 der höchsten Anfangskühlwassertemperatur, wenn davon ausgegangen wird, dass der Motor bei einer äußerst niedrigen Umgebungstemperatur gestartet wird, und ist bei ungefähr - 10ºC bei diesem Ausführungsbeispiel eingerichtet. THWST2 entspricht der höchsten Anfangskühlwassertemperatur, wenn davon ausgegangen wird, dass der Motor bei einer relativ niedrigen Umgebungstemperatur gestartet wird, und ist ungefähr bei +10ºC bei diesem Ausführungsbeispiel eingerichtet.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, ist der Wert des Inkrements WCTINC im Allgemeinen bei einem größeren Wert eingerichtet, wenn die Motorlast größer ist, auf eine ähnliche Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 und 3. Wenn jedoch die Umgebungstemperatur äußerst niedrig ist (das heißt wenn THWST < THWST1 gilt), wird der Wert des Inkrements WCTINC bei einem größeren Wert als bei anderen Fällen eingerichtet. Die Beziehung zwischen WCTINC und GA, THWST wird erhalten durch einen Versuch und in dem ROM der ECU 30 bei diesem Ausführungsbeispiel gespeichert.

Des Weiteren werden bei Schritten 511 bis 517 Korrekturfaktoren K1 und K2 ermittelt in Übereinstimmung mit der Umgebungstemperatur THA und der Auslassdurchflussrate des Gebläses der Fahrzeugheizung jeweils. Wie später erläutert wird, wird der Wert des Inkrements WCTINC, der beim Schritt 509 ermittelt wird, weiter korrigiert durch die Korrekturfaktoren K1 und K2 vor der Verwendung für die Erhöhung des Aufwärmzählers WCT.

Schritt 511 und 513 sind Schritte zum Ermitteln des Wertes des Korrekturfaktors K1 auf der Grundlage der Umgebungstemperatur THA. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Ansauglufttemperatur, die durch den Ansauglufttemperatursensor 23 erfasst wird, als die Umgebungstemperatur THA verwendet. Die Ansauglufttemperatur THA, die durch den Ansauglufttemperatursensor 23 erfasst wird, wird nämlich beim Schritt 511 eingelesen, und der Korrekturfaktor K1 wird beim Schritt 513 in Übereinstimmung mit der Temperatur THA ermittelt. Der Wert des Korrekturfaktors K1 wird durch einen Versuch ermittelt, bei dem der tatsächliche Motor bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen betrieben wird, und bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Werte des Korrekturfaktors K1 auf die folgende Weise eingerichtet.

(1) Wenn THA < THA1 gilt, K1 = 0,5

(2) Wenn THA ≥ THA1 gilt, K1 = 1,0

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist THA1 die Umgebungstemperatur von ungefähr 0ºC. Wenn nämlich die Umgebungstemperatur THA niedrig ist (THA < THA1), wird der Korrekturfaktor K1 bei einem kleinen Wert eingerichtet, um den Wert des Inkrements WCTINC wie später erläutert zu vermindern.

Schritte 515 und 517 sind Schritte zum Ermitteln des Werts des Korrekturfaktors K2 in Übereinstimmung mit der Auslassluftdurchflussrate des Fahrgastraumheizgebläses. Beim Schritt 515 wird nämlich das Einrichten QB des Einstellschalters 27 der Auslassluftdurchflussrate des Fahrgastraumheizgebläses eingelesen von dem Einrichten des Einstellschalters 27 und beim Schritt 517 wird der Wert des Korrekturfaktors K2 in Übereinstimmung mit QB ermittelt. Der Istwert K2 wird ermittelt durch einen Versuch unter Verwendung des tatsächlichen Motors. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Auslassluftdurchflussrate WB des Heizgebläses in drei Durchflussratenbereiche aufgeteilt und der Wert des Korrekturfaktors K2 wird ermittelt auf der Grundlage der Durchflussratenbereiche auf die folgende Weise.

(1) Wenn QB bei hoch eingerichtet ist (die Durchflussrate ist groß), K2 = 0,75

(2) Wenn QB bei mittel eingerichtet ist (die Durchflussrate ist mittel), K2 = 0,85

(3) Wenn QB bei niedrig eingerichtet ist (die Durchflussrate ist niedrig), K2 = 1,0.

Der Wert des Korrekturfaktors K2 wird nämlich bei einem kleineren Wert eingerichtet, wenn die Auslassluftdurchflussrate des Fahrgastraumheizgebläses größer wird, um den Wert des Inkrements WCTINC zu vermindern.

Schritte 519 bis 523 repräsentieren die Korrektur des Inkrements WCTINC in Übereinstimmung mit dem Kraftstoffabsperrvorgang. Beim Schritt 519 wird ermittelt, ob der Kraftstoffabsperrvorgang momentan ausgeführt wird. Wenn der Kraftstoffabsperrvorgang ausgeführt wird, da keine Wärme durch den Motor erzeugt wird und die Anstiegsrate der Kühlwassertemperatur sehr klein wird, schreitet die Routine zum Schritt 523 fort, um den Wert des Inkrements WCTINC bei 0 einzurichten. Wenn der Kraftstoffabsperrvorgang beim Schritt 519 nicht ausgeführt wird, wird der beim Schritt 509 ermittelte Wert des Inkrements WCTINC korrigiert durch Multiplizieren desselben mit den Korrekturfaktoren K1 und K2. Obwohl der Wert des Inkrements WCTINC bei 0 eingerichtet ist während dem Kraftstoffabsperrvorgang des Motors bei diesem Ausführungsbeispiel, nimmt die Kühlwassertemperatur ab, wenn der Kraftstoffabsperrvorgang für eine lange Zeit durchgeführt wird. Deshalb kann zusätzlich zu den Schritten 519 und 523 der Wert des Inkrements WCTINC bei einem negativen Wert eingerichtet werden, wenn der Kraftstoffabsperrvorgang für eine lange Zeit durchgeführt wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Diagnose des Kühlwassertemperatursensors 10 bei Schritten 525 bis 527 unter Verwendung des Inkrements WCTINC nach der Korrektur ausgeführt. Schritte 525 bis 547 sind dieselben wie Schritte 209 bis 231 in Fig. 2 und 3 und die detaillierte Erläuterung wird hier weggelassen.

Obwohl nur die erläuterten Faktoren, die die Anstiegsrate der Kühlwassertemperatur beeinflussen, bei diesem Ausführungsbeispiel in Betracht gezogen werden, können auch andere Faktoren für die Korrektur des Werts des Inkrements WCTINC in Betracht gezogen werden. Beispielsweise wird die durch den Motor pro Zeiteinheit erzeugte Wärmemenge größer, wenn die Motordrehzahl hoch ist im Gegensatz zu niedriger Motordrehzahl. Deshalb kann der Wert des Inkrements WCTINC in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl auf eine derartige Weise korrigiert werden, dass der Wert WCTINC größer wird, wenn die Motordrehzahl höher wird. Des Weiteren erhöht sich die Wärmeabgabe von dem Kühlwassersystem bei dem Fahrzeugmotor, wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, auf Grund des durch die Fahrt verursachten Winds. Deshalb kann der Watt des Inkrements WCTINC vermindert werden in Übereinstimmung mit der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs.

Wie vorstehend erläutert ist, wird der Wert des Inkrements WCTINC bei diesem Ausführungsbeispiel korrigiert in Übereinstimmung mit den Faktoren, die die Anstiegsrate der Kühlwassertemperatur beeinflussen, und der Wert des Aufwärmzählers WCT repräsentiert auf genaue Weise die Istkühlwassertemperatur. Deshalb ist die Genauigkeit der Diagnose bei diesem Ausführungsbeispiel stark verbessert.

Als nächstes wird ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 8 bis 10 erläutert.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Diagnose des Kühlwassertempetatursensors verboten, wenn die Kühlwassertemperatur niedriger als die Anfangskühlwassertemperatur wird. Gewöhnlich erhöht sich die Kühlwassertemperatur nur nach dem Start des Motors und die Kühlwassertemperatur ist immer höher als die Anfangskühlwassertemperatur. Wenn jedoch eine Zylinderblockheizung verwendet wird, die den Zylinderblock des Motors heizt, wenn die Umgebungstemperatur sehr niedrig ist, wird die Kühlwassertemperatur niedriger als die Anfangskühlwassertemperatur auf Grund der Zirkulation des kalten Kühlwassers nach dem Start des Motors. Des Weiteren kann die Kühlwassertemperatur niedriger werden als die Anfangskühlwassertemperatur, wenn kälteres Kühlwasser als Ersatz oder zum Auffüllen nach dem Start des Motors eingefüllt wird. Wenn dies auftritt, da der Wert des Aufwärmzählers nicht genau der Istkühlwassertemperatur entspricht, kann der Kühlwassertemperatursensor nicht auf korrekte Weise diagnostiziert werden. Um den Fehler der Diagnose zu verhindern, wird deshalb die Diagnose bei dem Diagnosevorgang von Fig. 2 und 3 und Fig. 5 und 6 verbunden, wenn die Kühlwassertemperatur niedriger wird als die Anfangskühlwassertemperatur bei diesem Ausführungsbeispiel.

Fig. 8 und 9 zeigen einen Teil eines Ablaufdiagramms, das dem Teil des in Fig. 2 und 5 gezeigten Ablaufdiagramms jeweils entspricht. Fig. 8 und 3 bilden ein Ablaufdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel des Diagnosevorgangs zeigt, und Fig. 9 und 6 bilden ein Ablaufdiagramm, das ein anderes Ausführungsbeispiel des Diagnosevorgangs zeigt.

Das Ablaufdiagramm in Fig. 8 ist unterschiedlich von dem Ablaufdiagramm in Fig. 2 dadurch, dass Schritt 801 zwischen Schritt 201 und 203 in Fig. 2 hinzugefügt ist. Auf ähnliche Weise ist das Ablaufdiagramm in Fig. 9 von dem Ablaufdiagramm in Fig. 5 darin unterschiedlich, dass Schritt 901 zwischen Schritten 501 und 503 in Fig. 5 hinzugefügt ist.

Beim Schritt 801 in Fig. 8 und beim Schritt 901 in Fig. 9 wird ermittelt, ob der Wert einer Marke XFL bei 1 eingerichtet ist, und wenn XFL = 1 gilt, werden die Routinen in Fig. 8 und Fig. 9 sofort beendet ohne Ausführen der Schritte 203 bis 231 und der Schritte 503 bis 547 jeweils. XFL ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Verbotsmarke, die bei 1 eingerichtet wird durch die in Fig. 10 gezeigte Routine, wenn die Kühlwassertemperatur niedriger als die Anfangskühlwassertemperatur ist.

Fig. 10 zeigt das Ablaufdiagramm der Einrichteroutine des Werts der Verbotsmarke XFL. Diese Routine wird durch die ECU 30 bei vorgegebenen Intervallen durchgeführt.

In Fig. 10 wird bei Schritten 1010 und 1003 die in der Routine in Fig. 4 gespeicherte Anfangskühlwassertemperatur THWST und die durch den Kühlwassertemperatursensor 10 erfasste Kühlwassertemperatur THW eingelesen. Dann beim Schritt 1005 wird ermittelt, ob die Kühlwassertemperatur THW höher oder gleich der Anfangskühlwassertemperatur THWST ist. Wenn THW < THWst beim Schritt 1005 gilt, wird der Wert der Verbotsmarke XFL bei 1 eingerichtet beim Schritt 1007, und wenn TRW ≥ THWST beim Schritt 1005 gilt, wird die Routine beendet ohne Ändern des Werts der Marke XFL. Der Wert der Marke XFL wird bei 1 eingerichtet, wenn der Motor gestartet wird. Deshalb wird der Wert der Marke XFL bei 0 gehalten, solange wie THW ≥ THWST gilt, durch die Routine in Fig. 10, und der Diagnosevorgang der Schritte 203 bis 231 in Fig. 8 und 3 und der Schritte 503 bis 541 in Fig. 9 und 6 wird ausgeführt. Wenn jedoch die Kühlwassertemperatur THW niedriger als die Anfangskühlwassertemperatur THWST wird, da der Wert der Marke XFL auf 1 eingerichtet ist beim Schritt 1007 in Fig. 10, werden die Diagnosevorgänge in Fig. 8 und 3 und Fig. 9 und 6 verboten bis der Wert der Marke XFL auf 0 eingerichtet ist, wenn der Motor beim nächsten Mal gestartet wird. Deshalb wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Diagnosevorgang nicht durchgeführt, wenn der Wert des Aufwärmzählers WCT von der Istkühlwassertemperatur abweicht, wodurch ein Fehler der Diagnose verhindert wird.

Als nächstes wird ein anders Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf Fig. 11 erläutert. Fig. 11 zeigt ein Ablaufdiagramm der Einrichteroutine des Werts der Verbotsmarke XFL, das gegenüber Fig. 10 unterschiedlich ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden auf ähnliche Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 10 der Diagnosevorgang in Fig. 8 und 3 und in Fig. 9 und 6 verboten, wenn der Wert der Marke XFL auf 1 eingerichtet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch der Diagnosevorgang neu gestartet von dem Zeitpunkt an, wenn die Kühlwassertemperatur THW niedriger als die Anfangskühlwassertemperatur THWST wird, um die Häufigkeit der Diagnose zu erhöhen.

Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel die Kühlwassertemperatur THW, die durch den Kühlwassertemperatursensor 10 erfasst wird, nämlich niedriger als die Anfangskühlwassertemperatur THWST wird, die durch die Routine in Fig. 4 gespeichert ist, wird der Wert des Aufwärmzählers WCT bei 0 eingerichtet und gleichzeitig wird die momentane Kühlwassertemperatur THW als die Anfangskühlwassertemperatur THWST gespeichert (das heißt der Wert THWST, der durch die Routine in Fig. 4 gespeichert ist, wird mit der momentanten Kühlwassertemperatur THW ersetzt). Dann wird der Diagnosevorgang neu gestartet unter Verwendung des neuen Werts der Anfangskühlwassertemperatur. Da der Wert des Aufwärmzählers bei 0 eingerichtet ist, wenn THW niedriger als THWST wird, entspricht der Wert des Aufwärmzählers WCT dem Betrag des Temperaturanstiegs des Kühlwassers von dem Zeitpunkt an, wenn die Kühlwassertemperatur niedriger als die Anfangskühlwassertemperatur wird. Des Weiteren wird die Kühlwassertemperatur THW, wenn der Aufwärmzähler WCT bei 0 eingerichtet ist, als der neue Wert der Anfangskühlwassertemperatur THWST gespeichert. Deshalb entspricht der Wert des Aufwärmzählers WCT genau der Istkühlwassertemperatur, wenn der Diagnosevorgang neu gestartet wird, und der Diagnosevorgang wird genau durchgeführt.

In Fig. 11 werden bei Schritten 1101 und 1103 die Anfangskühlwassertemperatur THWST und die momentane Kühlwassertemperatur THW eingelesen. Des Weiteren wird ermittelt, ob die momentane Kühlwassertemperatur THW größer oder gleich als die Anfangskühlwassertemperatur THWST beim Schritt 1105 ist.

Wenn die momentane Kühlwassertemperatur niedriger als die Anfangskühlwassertemperatur beim Schritt 1105 ist, wird der Wert THWST, der bei der Routine von Fig. 4 gespeichert wird, mit der momentanen Kühlwassertemperatur THW ersetzt, die beim Schritt 1103 eingelesen wird, und die beim Schritt 1103 eingelesene THW wird als ein neuer Wert der Anfangstemperatur THWST gespeichert. Deshalb wird die durch den Kühlwassertemperatursensor beim Schritt 1103 erfasste Kühlwassertemperatur beim Schritt 1101 als der anfängliche CST THWST eingelesen, wenn die Routine als nächstes durchgeführt wird. Dann werden beim Schritt 1109 die Werte des Aufwärmzählers WCT und des Zeitzählers CST bei 0 eingerichtet. Des Weiteren werden die eingerichteten Werte WCT0 und CST0 des Aufwärmzählers und des Zeitzählers jeweils neu ermittelt in Übereinstimmung mit dem neu gespeicherten Wert der Anfangskühlwassertemperatur THWST. Nach dem Ermitteln der neuen Werte WCT0 und CST0 wird der Wert einer Marke XT auf 1 beim Schritt 1113 eingerichtet. XT ist eine Marke, die die Funktion hat, dass der Schritt 1119 nur durchgeführt wird, wenn der Zustand THW < THWST nach dem Start des Motors auftritt. Auf Grund der Funktion der Marke XT wird der Schritt 1119 übersprungen, wenn der Zustand THW > THWST seit dem Start des Motors nicht aufgetreten ist. Nach dem Einrichten des Werts der Marke XT bei 1 beim Schritt 1113 richtet die Routine den Wert der Verbotsmarke XFL auf 1 ein und wird beendet.

Wenn andererseits beim Schritt 1105 THW ≥ THWST gilt, schreitet die Routine zum Schritt 1117 fort, um zu ermitteln, ob der Wert der Marke XT bei 1 eingerichtet ist, das heißt ob THW niedriger als THW geworden ist seit dem Start des Motors. Wenn XT ungleich 1 beim Schritt 1117 gilt, das heißt wenn THW immer höher als THWST war seit dem Start des Motors, schreitet die Routine unmittelbar zum Schritt 121 fort, um den Wert der Verbotsmarke XFL auf 0 einzurichten. Dabei werden die Diagnosevorgänge in Fig. 8 und 3 in Fig. 9 und 6 fortgesetzt.

Wenn XT = 1 beim Schritt 1117 gilt, das heißt wenn der Zustand THW < THWST aufgetreten ist seit dem Start des Motors, führt die Routine den Schritt 1119 aus, um zu ermitteln, ob die momentane Kühlwassertemperatur höher als THWST ist, die beim Schritt 1107 neu gespeichert wird, um mehr als einen vorgegebenen Wert α. Der Wert der Verbotsmarke XFL wird auf 1 eingerichtet beim Schritt 1115, das heißt der Diagnosevorgang wird verboten solange wie THW ≤ THWST + α gilt, und nur wenn THW höher als THWST + α wird, wird der Wert der Marke XFL auf 0 eingerichtet beim Schritt 1121 und der Diagnosevorgang in Fig. 8 und 3 und Fig. 9 und 6 werden erlaubt.

Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel nämlich THW niedriger als THWST wird, wird der Diagnosevorgang nicht erlaubt bis die Kühlwassertemperatur sich um α erhöht (α ungefähr = 5ºC), um einen Start des Diagnosevorgangs und das häufige Anhalten desselben auf Grund einer leichten Änderung der Kühlwassertemperatur zu verhindern.

Wie vorstehend erläutert ist, wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Diagnose des Kühlwassertemperatursensors ausgeführt, selbst wenn die Kühlwassertemperatur niedriger wird als die Anfangskühlwassertemperatur durch Neustarten des Diagnosevorgangs unter Verwendung der neuen Anfangskühlwassertemperatur. Deshalb wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine genaue Diagnose ohne Senken der Häufigkeit des Diagnosevorgangs durchgeführt.

Bei der vorliegenden Erfindung wird der Kühlwassertemperatursensor unter Verwendung eines Aufwärmzählers WCT diagnostiziert. Der Wert WCT wird um das Inkrement WCTINC bei vorgegebenen Intervallen nach dem Start des Motors erhöht. Der Inkrementwert WCTINC wird ermittelt in Übereinstimmung mit Motorbetriebsparametern, die die Anstiegsrate der Kühlwassertemperatur beeinflussen, wie beispielsweise die Kühlwassertemperatur, wenn der Motor gestartet wird, die Umgebungstemperatur und die Motorlast.

Deshalb entspricht der Wert des Aufwärmzählers genau der Ist-Kühlwassertemperatur. Wenn bei dem Diagnosevorgang der Wert des Zählers WCT einen vorgegebenen eingerichteten Wert erreicht, wird die durch den Kühlwassertemperatursensor erfasste Kühlwassertemperatur mit einer Referenztemperatur verglichen, die dem eingerichteten Wert des Aufwärmzählers entspricht. Wenn die erfasste Kühlwassertemperatur niedriger als die Referenztemperatur Ist, wird ein Fehler des Kühlwassertemperatursensors ermittelt. Da der Aufwärmzähler, der sich mit einer Rate in Übereinstimmung mit der Istanstiegsrate der Kühlwassertemperatur erhöht, verwendet wird, wird eine genaue Diagnose des Kühlwassertemperatursensors durchgeführt.


Anspruch[de]

1. Diagnosesystem zum Ermitteln, ob ein Kühlwassertemperatursensor zum Erfassen einer Kühlwassertemperatur einer Brennkraftmaschine ausgefallen ist, mit:

einer Parametererfassungseinrichtung zum Erfassen eines Motorbetriebsparameters, der die Motorbetriebszustände repräsentiert, die einen Aufwärmvorgang des Motors beeinflussen;

einer Inkrementwerteinrichteeinrichtung zum Einrichten eines Inkrementwerts auf der Grundlage des Motorbetriebsparameters;

einer Zähleinrichtung zum Erhöhen eines Aufwärmzählers, der den Aufwärmgrad des Motors repräsentiert, um den Inkrementwert bei vorgegebenen Intervallen;

einer Vergleichseinrichtung zum Vergleichen einer durch einen Kühlwassertemperatursensor erfassten Kühlwassertemperatur mit einem vorgegebenen Referenzwert, wenn der Wert des Aufwärmzählers einen vorgegebenen eingerichteten Wert erreicht; und

einer Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln, dass der Kühlwassertemperatursensor ausgefallen ist, wenn die erfasste Kühlwassertemperatur niedriger als der Referenzwert ist.

2. Diagnosesystem nach Anspruch 1, wobei die Vergleichseinrichtung den Einrichtewert des Aufwärmzählers ändert in Übereinstimmung mit einer Anfangskühlwassertemperatur, die definiert ist als eine Kühlwassertemperatur beim Start des Motors.

3. Diagnosesystem nach Anspruch 1, wobei die Inkrementwerteinrichteeinrichtung eine Korrektureinrichtung umfasst zum Korrigieren des Inkrementwerts auf der Grundlage einer Anfangskühlwassertemperatur, die definiert ist als eine Kühlwassertemperatur beim Start des Motors, und wobei die Zähleinrichtung den Aufwärmzähler um den Inkrementwert erhöht nach dem er in vorgegebenen Intervallen korrigiert wurde.

4. Diagnosesystem nach Anspruch 1, wobei die Inkrementwerteinrichteeinrichtung eine Korrektureinrichtung für die Korrektur des Inkrementwerts auf der Grundlage der Umgebungstemperatur umfasst, und wobei die Zähleinrichtung den Aufwärmzähler um den Inkrementwert nach seiner Korrektur bei vorgegebenen Intervallen erhöht.

5. Diagnosesystem nach Anspruch 1, wobei die Inkrementwerteinrichteeinrichtung eine Korrektureinrichtung umfasst für die Korrektur des Inkrementwerts auf der Grundlage der Auslassluftdurchflussrate eines Fahrgastraumheizgebläses, und wobei die Zähleinrichtung den Aufwärmzähler um den Inkrementwert nach seiner Korrektur bei vorgegebenen Intervallen erhöht.

6. Diagnosesystem nach Anspruch 1, wobei die Inkrementwerteinrichteeinrichtung den Inkrementwert bei einem Wert einrichtet, der kleiner oder gleich 0 ist, wenn ein Kraftstoffabsperrvorgang des Motors durchgeführt wird.

7. Diagnosesystem nach Anspruch 1, das des Weiteren eine Verbotseinrichtung aufweist zum Verbieten der Ermittlung des Fehlers des Kühlwassertemperatursensors durch die Ermittlungseinrichtung, wenn die durch den Kühlwassertemperatursensor erfasste Kühlwassertemperatur niedriger ist als die Anfangskühlwassertemperatur, die als eine Kühlwassertemperatur beim Start des Motors definiert ist.

8. Diagnosesystem nach Anspruch 1, die des Weiteren eine Rückstelleinrichtung umfasst zum Einrichten des Werts des Aufwärmzählers bei 0, wenn die momentane Kühlwassertemperatur, die durch den Kühlwassertemperatursensor erfasst wird, niedriger ist als eine Anfangskühlwassertemperatur, die die beim Start des Motors gespeicherte Kühlwassertemperatur ist, und wobei die Rückstelleinrichtung des Weiteren den Wert der gespeicherten Anfangskühlwassertemperatur mit der momentanen Kühlwassertemperatur ersetzt, die durch den Kühlwassertemperatursensor erfasst wird, wenn die momentane Kühlwassertemperatur, die durch den Kühlwassertemperatursensor erfasst wird, niedriger als die Anfangskühlwassertemperatur ist.







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