JP2009243452A - 車両の故障診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの自動停止・始動制御を行うシステムにおいて、エンジンの自動停止前にスタータの故障を検出できるようにする。
【解決手段】エンジン自動停止処理が開始された後、エンジン回転速度が診断開始回転速度Ｎe1まで低下した時点ｔ1 でスタータの故障診断を開始して、エンジン回転速度がスタータによるクランキングを行わなくてもエンジンを再始動可能な下限回転速度Ｎe2に低下するまでの期間にスタータの故障診断を実行する。このスタータの故障診断は、リレーをオンしてスタータへの通電を開始した後にスタータが実際に回転し始める前にリレーをオフしてスタータへの通電をオフした場合にスタータに流れる電流に基づいてスタータの故障の有無を判定する。これにより、エンジンの自動停止前にスタータの故障を検出して、スタータの故障により自動始動不能に陥ったエンジンを自動停止させる事態を未然に回避する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両に搭載されたアクチュエータの故障の有無を判定する車両の故障診断装置に関する発明である。

近年、エンジン（内燃機関）を搭載した車両においては、燃費節減、排気エミッション低減等を目的として、エンジン自動停止・始動制御システム（いわゆるアイドルストップ制御システム）を採用したものがある。このエンジン自動停止・始動制御システムは、例えば、運転者が車両を停車させて所定の自動停止条件が成立したときにエンジンを自動的に停止させ、その後、運転者が車両を発進させようとする操作を行って所定の自動始動条件が成立したときに自動的にスタータでエンジンをクランキングして再始動させるようにしている。

このエンジン自動停止・始動制御システムを採用した車両においては、エンジンの自動停止後にエンジンを自動始動できなくなる事態を回避するために、特許文献１（特許第４００１０９２号公報）に記載されているように、車両走行前のエンジンの最初の手動始動時にイグニッションスイッチによりスタータへ通電する手動運転回路と、エンジンの自動始動時にアイドルストップリレーによりスタータへ通電する自動運転回路とを設け、イグニッションスイッチがオンされたときに手動運転回路によりスタータへ通電し、所定時間経過後に手動運転回路から自動運転回路に切り替えて自動運転回路によりスタータへ通電することで、エンジンの最初の始動時にスタータの自動運転回路が正常か否かを判定する故障診断を行うようにしたものがある。
特許第４００１０９２号公報（第４頁〜第５頁等）

しかし、上記特許文献１の技術のように、エンジンの最初の始動時にスタータの自動運転回路の故障診断を行うシステムでは、エンジンの最初の始動が完了した後にスタータが故障して自動始動不能な状態になった場合には、その後、エンジンを自動停止させた後にエンジンを自動始動させる制御を行うまでは、スタータの故障による自動始動不能な状態であることが判らないため、スタータの故障により自動始動できなくなる事態を未然に回避することができない。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、車両に搭載されたアクチュエータを作動させる必要が生じる前に該アクチュエータの故障を検出することができる車両の故障診断装置を提供することにある。

一般に、コイルに通電して駆動するアクチュエータ（例えばモータを駆動源とするアクチュエータ等）は、アクチュエータへの通電を開始してから実際にアクチュエータが作動し始めるまでには多少の時間遅れがある。

このような特性に着目して、請求項１に係る発明は、コイルに通電して駆動するアクチュエータと電源との間に設けられたリレーのオン／オフを制御してアクチュエータへの通電のオン／オフを制御する機能を備えた車両の故障診断装置において、リレーをオンした後にアクチュエータが実際に作動する前にリレーをオフした場合にアクチュエータに流れる電流及び／又はアクチュエータに印加される電圧に基づいてアクチュエータの故障の有無を故障診断手段により判定するようにしたものである。

この構成では、リレーをオンしてアクチュエータへの通電を開始した後にアクチュエータが実際に作動する前にリレーをオフしてアクチュエータへの通電をオフした場合の電流や電圧に基づいてアクチュエータの故障の有無を判定することができるため、アクチュエータを作動させずにアクチュエータの故障診断を行うことができる。これにより、アクチュエータを作動させる必要が生じる前に該アクチュエータの故障を検出することができ、アクチュエータの故障による不具合を未然に回避することができる。

この場合、請求項２のように、リレーをオンした後に該リレーをオフする直前にアクチュエータに流れる電流が所定値以下の場合にアクチュエータの駆動回路のオープン故障又はグランドへの短絡故障であると判定するようにすると良い。つまり、リレーをオンしてアクチュエータへの通電を開始したにも拘らずアクチュエータに流れる電流が所定値以下でほとんど流れていない場合には、アクチュエータの駆動回路のオープン故障又はグランドへの短絡故障であると判定することができる。これにより、アクチュエータの故障原因を特定することができ、アクチュエータの修理を容易に行うことができる。

また、請求項３のように、リレーをオンした後に該リレーをオフする直前にアクチュエータに流れる電流（以下「リレーオン時の電流」という）とリレーをオフした後にアクチュエータに流れる電流との差が所定値以下で且つリレーオン時の電流が所定値以上の場合にアクチュエータの駆動回路の電源への短絡故障であると判定するようにしても良い。つまり、リレーオン時の電流（リレーをオンした後に該リレーをオフする直前にアクチュエータに流れる電流）とリレーオフ時の電流（リレーをオフした後にアクチュエータに流れる電流）との差が所定値以下でリレーオン時とリレーオフ時でアクチュエータに流れる電流の変化がほとんどなく、且つ、リレーオン時の電流が所定値以上の場合には、アクチュエータの駆動回路の電源への短絡故障であると判定することができる。

更に、請求項４のように、リレーをオンした後に該リレーをオフする直前にアクチュエータに流れる電流（以下「リレーオン時の電流」という）とリレーをオフした後にアクチュエータに流れる電流との差が所定値以下で且つリレーオン時の電流が所定値以下の場合にアクチュエータの駆動回路のオープン故障であると判定するようにしても良い。つまり、リレーオン時の電流とリレーオフ時の電流との差が所定値以下でリレーオン時とリレーオフ時でアクチュエータに流れる電流の変化がほとんどなく、且つ、リレーオン時の電流が所定値以下でほとんど流れていない場合には、アクチュエータの駆動回路のオープン故障であると判定することができる。

また、請求項５のように、リレーのオン／オフに拘らずアクチュエータに印加される電圧が電源電圧とほぼ等しい場合にアクチュエータの駆動回路の電源への短絡故障であると判定するようにしても良い。つまり、リレーのオン／オフを切り替えてアクチュエータへの通電のオン／オフを切り替えたにも拘らず、アクチュエータに印加される電圧がほとんど変化せずに電源電圧とほぼ等しい場合には、アクチュエータの駆動回路の電源への短絡故障であると判定することができる。

更に、請求項６のように、リレーをオンしたときにアクチュエータに印加される電圧が所定値以下の場合にアクチュエータの駆動回路のオープン故障又はグランドへの短絡故障であると判定するようにしても良い。つまり、リレーをオンしてアクチュエータへの通電のオンしたにも拘らず、アクチュエータに印加される電圧が所定値以下で電圧がほとんど印加されていない場合には、アクチュエータの駆動回路のオープン故障又はグランドへの短絡故障であると判定することができる。

また、請求項７のように、所定の自動停止条件が成立したときに内燃機関を自動停止させ、所定の自動始動条件が成立したときに内燃機関を自動始動させる自動停止・始動制御を実行する機能と、内燃機関を自動始動させる際に該内燃機関をクランキングするための電動機（例えばスタータ等）とを搭載した車両の故障診断装置において、内燃機関が停止する前に電動機の故障の有無を判定するようにしても良い。このようにすれば、内燃機関の始動後に電動機が故障して自動始動不能な状態になった場合でも、その後、内燃機関が自動停止される前に電動機の故障診断を実行して電動機の故障を検出することができるため、電動機の故障による不具合（自動始動不能な内燃機関を自動停止させてしまう事態）を未然に回避することができる。

この場合、請求項８のように、内燃機関が自動停止される際に内燃機関の回転速度が電動機によるクランキングを行わなくても内燃機関を再始動可能な下限回転速度に低下するまでの期間に電動機の故障診断を実行するようにすると良い。このようにすれば、電動機の故障有りと判定された場合に、電動機によるクランキングを行うことなく燃料噴射及び点火を再開するだけで内燃機関を再始動させることができる。

また、請求項９のように、電動機の故障有りと判定された場合に自動停止・始動制御を自動停止・始動制御禁止手段により禁止するようにすると良い。このようにすれば、内燃機関の運転中に電動機の故障により自動始動不能に陥った内燃機関を自動停止させてしまう事態を確実に回避することができる。

更に、請求項１０のように、電動機の故障有りと判定された場合に該電動機の故障を警告手段により運転者に警告するようにしても良い。このようにすれば、電動機の故障が発生したことを運転者に早期に知らせて、車両の修理を促すことができる。

また、請求項１１のように、車両の走行中に内燃機関を自動停止・自動始動させる自動停止・始動制御を実行する機能と、内燃機関を自動始動させる際に該内燃機関をクランキングするための電動機と電源との間に設けられたリレーのオン／オフを制御して電動機への通電のオン／オフを制御する機能とを搭載した車両の故障診断装置において、内燃機関が自動停止される際に内燃機関の回転速度が電動機によるクランキングを行わなくても内燃機関を再始動可能な下限回転速度に低下するまでの期間に、リレーをオンした後に電動機が実際に回転し始める前にリレーをオフした場合に電動機に流れる電流及び／又は電動機に印加される電圧に基づいて電動機の故障の有無を判定し、電動機の故障有りと判定された場合に該電動機によるクランキングを行わずに内燃機関を再始動させて自動停止・始動制御を禁止すると共に該電動機の故障を運転者に警告するようにしても良い。このようにすれば、車両の走行中に電動機の故障により自動始動不能に陥った内燃機関を自動停止させてしまう事態を未然に回避することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、モータ１５によって開度調節されるスロットルバルブ１６と、このスロットルバルブ１６の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ１７とが設けられている。

更に、スロットルバルブ１６の下流側には、サージタンク１８が設けられ、このサージタンク１８に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１９が設けられている。また、サージタンク１８には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２０が設けられ、各気筒の吸気マニホールド２０の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁２１が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２２が取り付けられ、各点火プラグ２２の火花放電によって筒内の混合気に着火される。

一方、エンジン１１の排気管２３には、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ２４（空燃比センサ、酸素センサ等）が設けられ、この排出ガスセンサ２４の下流側に、排出ガスを浄化する三元触媒等の触媒２５が設けられている。

また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２６や、ノッキング振動を検出するノックセンサ２９が取り付けられている。また、クランク軸２７の外周側には、クランク軸２７が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２８が取り付けられ、このクランク角センサ２８の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。

更に、エンジン１１には、始動時にクランク軸２７を回転駆動（クランキング）するためのスタータ３０（電動機）が取り付けられている。このスタータ３０は、コイル（電機子巻線）に通電したときに発生する電磁駆動力によって回転するＤＣモータ等で構成されている。

前述した各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）３１に入力される。このＥＣＵ３１は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁２１の燃料噴射量や点火プラグ２２の点火時期を制御する。

図２に示すように、スタータ３０とバッテリ等の電源との間にはリレー３２が設けられ、ＥＣＵ３１によってリレー３２がオンされると、電源からスタータ３０への通電が開始され、ＥＣＵ３１によってリレー３２がオフされると、電源からスタータ３０への通電がオフされるようになっている。また、電流センサ３３によってスタータ３０に流れる電流が検出される。

ＥＣＵ３１は、図示しない自動停止・始動制御ルーチンを実行することで、自動停止・始動制御（いわゆるアイドルストップ制御）を実行する。この自動停止・始動制御では、例えば、車両の走行中に運転者が減速操作（アクセル全閉、ブレーキ操作等）を行って減速要求が発生したときや車両を停車させたときに自動停止条件が成立して、燃焼（燃料噴射及び／又は点火）を停止させてエンジン１１を自動的に停止させる。この際、燃料噴射を停止した後、点火を所定回数だけ継続した後に点火を停止するようにしても良い。その後、車両の走行中に減速要求が解除されたときや、車両の停止中に運転者が車両発進のための準備操作（ブレーキ解除、シフトレバー操作等）や発進操作（アクセル踏み込み等）を行ったときに自動始動条件が成立して、スタータ３０をオンしてエンジン１１をクランキングすると共に燃料噴射及び点火を開始してエンジン１１を自動的に再始動させる。

更に、ＥＣＵ３１は、エンジン１１の運転中にスタータ３０の故障により自動始動不能に陥ったエンジン１１を自動停止させてしまう事態を回避するために、後述する図５及び図６の故障診断用の各ルーチンを実行することで、スタータ３０の故障診断を次のようにして行う。

図３に示すように、エンジン１１の自動停止条件が成立してエンジン１１の自動停止処理（燃料噴射及び／又は点火の停止）が開始された後、エンジン回転速度が所定の診断開始回転速度Ｎe1まで低下した時点ｔ1 で、スタータ３０の故障診断を開始する。この診断開始回転速度Ｎe1は、スタータ３０によるクランキングを行わなくてもエンジン１１を再始動可能な下限回転速度Ｎe2（例えば４００ｒｐｍ）よりも少し高い回転速度であり、エンジン回転速度が診断開始回転速度Ｎe1から下限回転速度Ｎe2に低下するまでの時間が、スタータ３０の故障診断に必要な時間とエンジン１１の再始動に必要な時間とを合計した時間よりも長くなるように設定されている。これにより、エンジン１１が自動停止される際に、エンジン回転速度が下限回転速度Ｎe2に低下するまでの期間にスタータ３０の故障診断を実行できるようになっている。

図４に示すように、一般に、スタータ３０は、スタータ３０への通電を開始した後にコイルに流れる電流が所定値（スタータ３０の起動に必要な最小電流値）以上に上昇してから回転し始めるため、スタータ３０への通電を開始してから実際にスタータ３０が回転し始めるまでには多少の時間遅れがある。

このような特性に着目して、本実施例のスタータの故障診断は、リレー３２をオンしてスタータ３０への通電を開始した後にスタータ３０が実際に回転し始める前にリレー３２をオフしてスタータ３０への通電をオフした場合にスタータ３０に流れる電流に基づいてスタータ３０の故障の有無を判定することで、スタータ３０を回転させずにスタータ３０の故障診断を行う。

その結果、スタータ３０の故障有りと判定された場合には、エンジン回転速度が下限回転速度Ｎe2に低下するまでの間に、スタータ３０によるクランキングを行うことなく燃料噴射及び点火を再開してエンジン１１を再始動させる。更に、自動停止・始動制御を禁止すると共に、スタータ３０の故障を運転者に警告する。

以上説明したスタータ３０の故障診断は、ＥＣＵ３１によって図５及び図６の故障診断用の各ルーチンに従って実行される。以下、これら各ルーチンの処理内容を説明する。

［故障診断メインルーチン］
図５に示す故障診断メインルーチンは、ＥＣＵ３１の電源オン中に所定周期で実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、エンジン１１の自動停止条件が成立しているか否かを判定する。この自動停止条件は、例えば、車両の走行中に運転者が減速操作（アクセル全閉、ブレーキ操作等）を行って減速要求が発生したときや車両を停車させたときに成立する。
このステップ１０１で、自動停止条件が不成立であると判定された場合には、ステップ１０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ１０１で、自動停止条件が成立していると判定された場合には、ステップ１０２以降の処理を次のようにして実行する。まずステップ１０２で、エンジン１１の自動停止条件が成立してエンジン１１の自動停止処理（燃料噴射及び／又は点火の停止）が開始された後、エンジン回転速度が所定の診断開始回転速度Ｎe1以下に低下したか否かを判定する。この診断開始回転速度Ｎe1は、スタータ３０によるクランキングを行わなくてもエンジン１１を再始動可能な下限回転速度Ｎe2（例えば４００ｒｐｍ）よりも少し高い回転速度であり、エンジン回転速度が診断開始回転速度Ｎe1から下限回転速度Ｎe2に低下するまでの時間が、スタータ３０の故障診断に必要な時間とエンジン１１の再始動に必要な時間とを合計した時間よりも長くなるように設定されている。

このステップ１０２で、エンジン回転速度が故障診断開始回転速度Ｎe1以下に低下したと判定された時点で、ステップ１０３に進み、後述する図６の故障診断ルーチンを実行して、スタータ３０の故障診断を開始する。これにより、エンジン１１が自動停止される際に、エンジン回転速度が下限回転速度Ｎe2に低下するまでの期間にスタータ３０の故障診断を実行する。

この後、ステップ１０４に進み、故障診断処理（ステップ１０３）の診断結果に基づいてスタータ３０の故障有りであるか否かを判定し、スタータ３０の故障無しと判定されていれば、ステップ１０５以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。

これに対して、上記ステップ１０４で、スタータ３０の故障有りと判定されていれば、ステップ１０５に進み、エンジン回転速度が下限回転速度Ｎe2に低下するまでの間に、スタータ３０によるクランキングを行うことなく燃料噴射及び点火を開始してエンジン１１を再始動させる。

この後、ステップ１０６に進み、自動停止・始動制御を禁止した後、ステップ１０７に進み、運転席のインストルメントパネルに設けられた警告ランプ（図示せず）を点灯したり、或は、運転席のインストルメントパネルの警告表示部（図示せず）に警告表示してスタータ３０の故障を運転者に警告すると共に、その故障情報（異常コード等）をＥＣＵ３１のバックアップＲＡＭ（図示せず）等の書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＣＵ３１の電源オフ中でも記憶データを保持する書き換え可能なメモリ）に記憶して、本ルーチンを終了する。この場合、ステップ１０６の処理が特許請求の範囲でいう自動停止・始動制御禁止手段としての役割を果たし、ステップ１０７の処理が特許請求の範囲でいう警告手段としての役割を果たす。

［故障診断ルーチン］
図６に示す故障診断ルーチンは、図５の故障診断メインルーチンのステップ１０３で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいう故障診断手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ２０１で、リレー３２をオンしてスタータ３０への通電をオンした後、ステップ２０２に進み、リレー３２をオンしてスタータ３０への通電を開始してから所定時間が経過したか否かを判定する。この所定時間は、リレー３２をオンしてスタータ３０への通電を開始してからスタータ３０のコイルに流れる電流がスタータ３０の作動に必要な電流値に上昇するまでの時間Ｔ（図４参照）よりも少し短い時間に設定されている。

このステップ２０２で、リレー３２をオンしてスタータ３０への通電を開始してから所定時間が経過したと判定された時点で、ステップ２０３に進み、リレーオン時の電流Ｉ1 （リレー３２をオンしてスタータ３０への通電をオンした後に該リレー３２をオフする直前にスタータ３０に流れる電流）を検出する。

この後、ステップ２０４に進み、スタータ３０が実際に回転し始める前にリレー３２をオフしてスタータ３０への通電をオフした後、ステップ２０５に進み、リレー３２をオフしてスタータ３０への通電をオフしてから所定時間が経過したか否かを判定する。この所定時間は、リレー３２をオフしてスタータ３０への通電をオフしてからスタータ３０に流れる電流が十分に低下するのに要する時間に設定されている。

このステップ２０５で、リレー３２をオフしてスタータ３０への通電をオフしてから所定時間が経過したと判定された時点で、ステップ２０６に進み、リレーオフ時の電流Ｉ2 （リレー３２をオフしてスタータ３０への通電をオフした後にスタータ３０に流れる電流）を検出する。

この後、ステップ２０７に進み、リレーオン時の電流Ｉ1 とリレーオフ時の電流Ｉ2 との差ΔＩ（＝Ｉ1 −Ｉ2 ）を算出した後、ステップ２０８に進み、スタータ３０の故障の有無を判定する。

具体的には、(1) リレーオン時の電流Ｉ1 が所定値以下の場合、つまり、リレー３２をオンしてスタータ３０の通電を開始したにも拘らずスタータ３０に流れる電流Ｉ1 が所定値以下でほとんど流れていない場合には、スタータ３０の駆動回路のオープン故障又はグランドへの短絡故障であると判定する。

(2) リレーオン時の電流Ｉ1 とリレーオフ時の電流Ｉ2 との差ΔＩが所定値以下でリレーオン時とリレーオフ時でスタータ３０に流れる電流の変化がほとんどなく、且つ、リレーオン時の電流Ｉ1 が所定値以上の場合には、スタータ３０の駆動回路の電源への短絡故障であると判定する。

(3) リレーオン時の電流Ｉ1 とリレーオフ時の電流Ｉ2 との差ΔＩが所定値以下でリレーオン時とリレーオフ時でアクチュエータに流れる電流の変化がほとんどなく、且つ、リレーオン時の電流Ｉ1 が所定値以下でほとんど流れていない場合には、スタータ３０の駆動回路のオープン故障であると判定する。

上記(1) 〜(3) の場合には、スタータ３０の故障有りと判定するが、上記(1) 〜(3) 以外の場合には、スタータ３０の故障無し（正常）と判定する。

以上説明した本実施例では、リレー３２をオンしてスタータ３０への通電をオンした後にスタータ３０が実際に作動する前にリレー３２をオフしてスタータ３０への通電をオフした場合の電流に基づいてスタータ３０の故障の有無を判定するようにしたので、スタータ３０を作動させずにスタータ３０の故障診断を行うことができる。これにより、スタータ３０を作動させる必要が生じる前、つまりエンジン１１が自動停止される前にスタータ３０の故障診断を実行することができるため、エンジン１１の始動後や車両の走行中にスタータ３０が故障して自動始動不能な状態になった場合でも、その後、エンジン１１が自動停止される前にスタータ３０の故障診断を実行してスタータ３０の故障を検出することが可能となり、スタータ３０の故障による不具合（自動始動不能に陥ったエンジン１１を自動停止させてしまう事態）を未然に回避することができる。

更に、本実施例では、エンジン１１が自動停止される際にエンジン回転速度がスタータ３０によるクランキングを行わなくてもエンジン１１を再始動可能な下限回転速度Ｎe2に低下するまでの期間にスタータ３０の故障診断を実行するようにしたので、スタータ３０の故障有りと判定された場合に、スタータ３０によるクランキングを行うことなく燃料噴射及び点火を再開するだけでエンジン１１を再始動させることができる。

また、本実施例では、スタータ３０の故障有りと判定された場合に、自動停止・始動制御を禁止して、エンジン１１が自動停止されなくなるようにしたので、エンジン１１の運転中にスタータ３０の故障により自動始動不能に陥ったエンジン１１を自動停止させてしまう事態を確実に回避することができる。

更に、本実施例では、スタータ３０の故障有りと判定された場合に、スタータ３０の故障を警告ランプや警告表示部で運転者に警告するようにしたので、スタータ３０の故障が発生したことを運転者に早期に知らせて、車両の修理を促すことができる。

また、本実施例では、リレーオン時の電流Ｉ1 とリレーオフ時の電流Ｉ2 とに基づいてスタータ３０の故障原因（スタータ３０の駆動回路のオープン故障、グランドへの短絡故障、電源への短絡故障等）を特定するようにしたので、スタータ３０の修理を容易に行うことができる利点がある。

尚、上記実施例では、エンジン１１が自動停止される際のエンジン回転速度が低下する過程でスタータ３０の故障診断を実行するようにしたが、エンジン運転中にスタータ３０の故障診断を実行するようにしても良い。

また、上記実施例では、リレー３２をオンした後にスタータ３０が実際に作動する前にリレー３２をオフした場合にスタータ３０に流れる電流に基づいてスタータ３０の故障の有無を判定するようにしたが、リレー３２をオンした後にスタータ３０が実際に作動する前にリレー３２をオフした場合にスタータ３０に印加される電圧に基づいてスタータ３０の故障の有無を判定するようにしても良い。

具体的には、リレー３２のオン／オフに拘らずスタータ３０に印加される電圧が電源電圧とほぼ等しい場合、つまり、リレー３２のオン／オフを切り替えてスタータ３０への通電のオン／オフを切り替えたにも拘らず、スタータ３０に印加される電圧がほとんど変化せずに電源電圧とほぼ等しい場合には、スタータ３０の駆動回路の電源への短絡故障であると判定する。

また、リレー３２をオンしたときにスタータ３０に印加される電圧が所定値以下の場合、つまり、リレー３２をオンしてスタータ３０への通電の開始したにも拘らず、スタータ３０に印加される電圧が所定値以下で電圧がほとんど印加されていない場合には、スタータ３０の駆動回路のオープン故障又はグランドへの短絡故障であると判定する。

或は、リレー３２をオンした後にスタータ３０が実際に作動する前にリレー３２をオフした場合にスタータ３０に流れる電流とスタータ３０に印加される電圧の両方に基づいてスタータ３０の故障の有無を判定するようにしても良い。

また、上記実施例では、車両の動力源としてエンジンのみを備えた一般的な車両においてエンジンを自動始動させる際に用いるスタータの故障診断に本発明を適用したが、これに限定されず、車両の動力源としてエンジンとモータを備えたハイブリッド車においてエンジンを自動始動させる際に用いるモータ（電動機）の故障診断に本発明を適用しても良い。

更に、本発明の適用範囲は、エンジンを自動始動させる際に用いる電動機の故障診断にに限定されず、車両に搭載される電動オイルポンプや電動燃料ポンプ等、コイルに通電して駆動する種々のアクチュエータの故障診断に本発明を適用して実施できる。

本発明の一実施例におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。 スタータの電源供給系の概略構成図である。 スタータの故障診断の実行例を説明するタイムチャートである。 スタータの通電オン時の電流及び電圧の特性図である。 故障診断メインルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。 故障診断ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。

符号の説明

１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１６…スロットルバルブ、２１…燃料噴射弁、２２…点火プラグ、２３…排気管、３０…スタータ３０（電動機）、３１…ＥＣＵ（故障診断手段，自動停止・始動制御禁止手段，警告手段）、３２…リレー

Claims (11)

1. コイルに通電して駆動するアクチュエータと電源との間に設けられたリレーのオン／オフを制御して前記アクチュエータへの通電のオン／オフを制御する機能を搭載した車両の故障診断装置において、
   前記リレーをオンした後に前記アクチュエータが実際に作動する前に前記リレーをオフした場合に前記アクチュエータに流れる電流及び／又は前記アクチュエータに印加される電圧に基づいて前記アクチュエータの故障の有無を判定する故障診断手段を備えていることを特徴とする車両の故障診断装置。
2. 前記故障診断手段は、前記リレーをオンした後に該リレーをオフする直前に前記アクチュエータに流れる電流が所定値以下の場合に前記アクチュエータの駆動回路のオープン故障又はグランドへの短絡故障であると判定することを特徴とする請求項１に記載の車両の故障診断装置。
3. 前記故障診断手段は、前記リレーをオンした後に該リレーをオフする直前に前記アクチュエータに流れる電流（以下「リレーオン時の電流」という）と前記リレーをオフした後に前記アクチュエータに流れる電流との差が所定値以下で且つ前記リレーオン時の電流が所定値以上の場合に前記アクチュエータの駆動回路の電源への短絡故障であると判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の故障診断装置。
4. 前記故障診断手段は、前記リレーをオンした後に該リレーをオフする直前に前記アクチュエータに流れる電流（以下「リレーオン時の電流」という）と前記リレーをオフした後に前記アクチュエータに流れる電流との差が所定値以下で且つ前記リレーオン時の電流が所定値以下の場合に前記アクチュエータの駆動回路のオープン故障であると判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両の故障診断装置。
5. 前記故障診断手段は、前記リレーのオン／オフに拘らず前記アクチュエータに印加される電圧が電源電圧とほぼ等しい場合に前記アクチュエータの駆動回路の電源への短絡故障であると判定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車両の故障診断装置。
6. 前記故障診断手段は、前記リレーをオンしたときに前記アクチュエータに印加される電圧が所定値以下の場合に前記アクチュエータの駆動回路のオープン故障又はグランドへの短絡故障であると判定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車両の故障診断装置。
7. 所定の自動停止条件が成立したときに内燃機関を自動停止させ、所定の自動始動条件が成立したときに前記内燃機関を自動始動させる自動停止・始動制御を実行する機能と、前記内燃機関を自動始動させる際に該内燃機関をクランキングするための電動機とを搭載した車両の故障診断装置において、
   前記内燃機関が停止する前に前記電動機の故障の有無を判定する故障診断手段を備えていることを特徴とする車両の故障診断装置。
8. 前記故障診断手段は、前記内燃機関が自動停止される際に前記内燃機関の回転速度が前記電動機によるクランキングを行わなくても前記内燃機関を再始動可能な下限回転速度に低下するまでの期間に前記電動機の故障診断を実行することを特徴とする請求項７に記載の車両の故障診断装置。
9. 前記故障診断手段により前記電動機の故障有りと判定された場合に前記自動停止・始動制御を禁止する自動停止・始動制御禁止手段を備えていることを特徴とする請求項７又は８に記載の車両の故障診断装置。
10. 前記故障診断手段により前記電動機の故障有りと判定された場合に該電動機の故障を運転者に警告する警告手段を備えていることを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の車両の故障診断装置。
11. 車両の走行中に所定の自動停止条件が成立したときに内燃機関を自動停止させ、所定の自動始動条件が成立したときに前記内燃機関を自動始動させる自動停止・始動制御を実行する機能と、前記内燃機関を自動始動させる際に該内燃機関をクランキングするための電動機と電源との間に設けられたリレーのオン／オフを制御して前記電動機への通電のオン／オフを制御する機能とを搭載した車両の故障診断装置において、
    前記内燃機関が自動停止される際に前記内燃機関の回転速度が前記電動機によるクランキングを行わなくても前記内燃機関を再始動可能な下限回転速度に低下するまでの期間に、前記リレーをオンした後に前記電動機が実際に回転し始める前に前記リレーをオフした場合に前記電動機に流れる電流及び／又は前記電動機に印加される電圧に基づいて前記電動機の故障の有無を判定する故障診断手段と、
    前記故障診断手段により前記電動機の故障有りと判定された場合に該電動機によるクランキングを行わずに前記内燃機関を再始動させて前記自動停止・始動制御を禁止すると共に該電動機の故障を運転者に警告する手段と
    を備えていることを特徴とする車両の故障診断装置。

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