JPH0266608A - 自己診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関の電子制御システムに使用される各
種センサ類や電子部品等を自己診断する装置に関する。

〈従来の技術） 従来、この種のセンサ類、例えば熱線式流量計。

スロットルセンサや電磁式燃料噴射弁等の電子部品の故
障診断は、第１３図に示すように各センサ類の作動特性
（出力レベル）や、作動（例えば燃料噴射）による制御
状態（例えば空燃比）の使用範囲ＵｓＯＫを設定してお
き、この使用範囲から更にある所定値ＵｓＮＯ以上外れ
たときに故障であると診断していた。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、かかる従来の診断方式では、そのセンサ
類等が正常であれば絶対に出力され若しくは制御される
ことのないようなレベル（Ｕｓ上限ＮＯレベルＵｓＮＧ
Ｕ、Ｕｓ下限ＮＧレベルＵｓＮＯＤ）を故障診断の判断
レベルとしていたため、少しおかしいと思われる程度で
も正常と判断され、その後、急速におかしくなって例え
ば熱線式流量計の故障時等は基幹の焼き付きを生じたり
するような重大な故障を生じる惧れがある。

正常範囲を狭めることも考えられるが、故障の程度がわ
からないため、ちょっとした異常でも徹底的な点検、修
理を行ってしまい、経費が嵩むという難点がある。

本発明はこのような従来の問題点に鑑みなされたもので
、センサ類等の被診断品の故障のみならず、劣化につい
ても判断でき、更に劣化要因についても判断できるよう
な自己診断装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 このため、本発明では第１図に示すように、被診断品の
所定運転状態における作動状態若しくは該作動に基づく
制御状態を検出する検出手段と、前記作動状態若しくは
該作動に基づく制御状態を記憶する記憶手段と、前記記
憶手段に記憶された記憶値が基準値から所定値以上ずれ
ている場合に被診断品は劣化であると判断する判断手段
と、を含んで構成する。

また、判断手段は、前記記憶手段に記憶された記憶値が
被診断品の所定運転状態における作動状態若しくは該作
動に基づく制御状態に応じた当該被診断品の劣化診断レ
ベルに近づく変化速度を変化速度ファジィ量として、ま
た記憶値と前記基準値を基準とする所定値との差異を差
異ファジィ量として、及び該記憶値の変化方向を方向フ
ァジィ量として記憶した正常度記憶手段と、前記正常度
記憶手段における変化速度ファジィ量、差異ファジィ量
及び方向ファジィ量の相加平均より劣化要因を判断する
劣化要因判断手段と、を含んで構成してもよい。

く作用〉 検出手段によって検出される所定運転状態における被診
断品の作動状態（例えば被診断品がセンサ類であれば、
出力レベル）若しくは該作動に基づく制御状態（例えば
被診断品が燃料噴射弁であれば燃料噴射に基づいて制御
される空燃比）を記憶した記憶手段における記憶値を、
判断手段が基準値から所定値以上ずれているか否かを判
断する。

ここで、所定運転状態において、所定値以上ずれている
場合は、所定運転状態以外の他の運転状態においてもず
れる可能性があるとして、被診断品は劣化であると判断
する。

また、検出手段によって検出される所定運転状態におけ
る被診断品の作動状態、若しくは該作動に基づく制御状
態を記憶した記憶手段における記憶値を、劣化要因判断
手段が、正常度記憶手段に記憶されている変化速度ファ
ジィ量、差異ファジィ量及び方向ファジィ量の相加平均
を参照して該被診断品の正常度を診断する。

〈実施例〉 以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

一実施例の構成を示す第２図において、電子制御装置を
備えた内燃機関１には、吸気系に吸入空気流ＩＱを質量
流量として検出するエアフロメータとしての熱線式流量
計２と、スロットル弁３の開度を検出するポテンショメ
ータ式のスロットルセンサ４と、気筒毎に若しくは上流
部に単一の電磁式の燃料噴射弁５が夫々設けられる。

また、機関１には、該機関１が搭載される車両（図示せ
ず）の車速を検出する車速センサ６が設けられる さらに、図示しないディストリビュータやカムシャフト
等に所定クランク角毎に基準信号を出力するクランク角
センサ７が設けられる。

検出手段としての前記熱線式流量計２．スロットルセン
サ４．車速センサ６及びクランク角センサ７からの各検
出信号はマイクロコンピュータを内蔵したコントロール
ユニット８に入力され、該コントロールユニット８は機
関の通常運転時は、これら検出信号に基づいて機関に供
給される燃料噴射量を演算し、該燃料噴射量に相応する
パルス幅を持つ駆動パルス信号を燃料噴射弁５に出力し
て駆動させ、設定量の燃料を噴射供給させる。

以下、前記コントロールユニット８による自己診断ルー
チンを、熱線式流量計２を例にとり、第３図に示したフ
ローチャートに従って説明する。

ステップ（図ではＳと記す）１では、所定運転状態で有
るか否かを判断するために、スロットルセンサ４からの
信号に従って、スロットル弁３が全開か否かを判断する
。スロットル弁３が全開であれば所定運転状態と判断し
て、ステップ２に進む。ここで、スロットル弁３が全開
でなければ所定運転状態ではないと判断して、このルー
チンを終了する。

ステップ２ではコントロールユニット８内部の時間計測
用カウンタのカウント値ＴＣＯＵＮＴをカウントアツプ
する。

ステップ３では、車速センサ６によって測定された車速
ＶＳＰにステップ２でカウントアツプされたカウント値
ＴＣＯＵＮＴを乗じることにより、走行距離に換算し、
それまでの積算走行距離りに加算することにより積算走
行距離りを更新する。

ステップ４では積算走行距離りが所定走行距離Ｌａに達
したか否かを判定し、所定走行距離Ｌａに達していれば
ステップ５に進むが、達していない場合はルーチンを終
了する。

ステップ５では熱線式流量計２の出力電圧Ｕｓをサンプ
リングし、記憶手段としてのマイクロコンピュータのＲ
ＡＭに記憶する。

ステップ６では、熱線式流量計２が劣化したが否かを判
断する。

即ち、第４図に示すように、熱線式流量計２の出力電圧
Ｕｓには、予め前記スロットル弁３が全開の運転状態に
おける出力が設定出力値Ｕｓｋとして設定されており、
また、許容劣化量として、前記設定出力値Ｕｓｋからの
、出力電圧Ｕｓの許容ズレ量αｍが設定されている。尚
、許容ズレ量αｍは、出力電圧Ｕｓが従来の熱線式流量
計２の正常範囲ＵｓＯＫを充分越えないように設定しで
あることは勿論である。

ここで、前記マイクロコンピュータのＲＡＭに記憶され
た出力電圧Ｕｓの設定出力値Ｕｓｋからのズレ量αと、
前記許容ズレ量αｍとを比較して、ズレ量αが許容ズレ
量αｍより大きい場合は熱線式流量計２の劣化であると
診断する。即ち、積算走行距離りが大きくなることによ
り経年劣化等が発生したか否かを判断する。即ち、ステ
ップ６が判断手段に相当する。

ステップ７では、前記ステップ６で行う判断に基づいて
、図示しないＬＥＤ等で運転者に認知させるように該判
定手段を表示する。この場合、劣化時のみ認知させても
よいし、正常、劣化を常に表示してもよい。

そして、かかる制御によれば、正常範囲を狭めることも
無く、スロットル弁３が全開における出力電圧Ｕｓを判
断することにより、熱線式流量計２の故障のみならず、
劣化についても判断でき、故障に至る以前に、劣化を運
転者に認知させることが可能となり、以て、メンテナン
ス等の経費かを節減することができるという効果がある
。

また、前記ステップ５において、記憶手段としてのマイ
クロコンピュータのＲＡＭに記憶した記憶値としての熱
線式流量計２の出力電圧Ｕｓのサンプリング値より、劣
化要因についても判断することができる。　以下、第５
図に示すフローチャートを用いて説明する。尚、第３図
に示したフローチャートと同一処理については同一ステ
ップ番号を付し、説明を省略する。

ステップ１０では、記憶手段としてのマイクロコンピュ
ータのＲＡＭに記憶した熱線式流量計２の出力電圧Ｕｓ
のサンプリング値より、第６図に示すような、出力電圧
ＵＳの変化速度Ａ、出力電圧ＵＳ（！：ＵＳ下限ＮＧレ
ベルＵｓＮＧＤとのレベル差Ｂ、出力電圧Ｕｓの設定出
力値Ｕｓｋがらのずれの方向Ｃを求める。

ステップ１１では前記変化速度Ａ、レベル差Ｂ。

ずれの方向Ｃに応じた熱線式流量計２の正常度を、予め
マイクロコンピュータのＲＯＭに変化速度ファジィ量Ｆ
、、差異ファジィ量Ｆ５．方向ファジィ量ＦＣとして記
憶されたマツプから検索する。

即ち、該マツプが正常度記憶手段に相当する。

ここで、正常度のファジィ量は、第７図〜第１２図に示
すように設定されている。

例えば熱線式流量計２へのゴミ付着が原因の劣化につい
ては、第７図〜第９図に示すように、変化速度Ａが大き
い程ゴミ付着を原因とする劣化は考え難いとして、ファ
ジィ量Ｆ　＋ｓは小さくなる。

また、レベル差Ｂが小さい程、ゴミ付着によっては、空
気流によって熱線の温度が下げられないとして、ゴミ付
着を原因とする劣化が考えられるとのでファジィ量Ｆｌ
ｂは大きくなる。また、ずれの方向Ｃがマイナス方向で
ある場合のみ、ゴミ付着によって空気流が熱線の温度を
下げることを妨げられるとして、ファジィ量Ｆｅｅを設
定する。

また、熱線式流量計２からの測定空気洩れが原因の劣化
については、第１０図〜第１２図に示すように、変化速
度Ａが大きい程、空気洩れを原因として、測定空気流量
が急減するとして、測定空気洩れを原因とする劣化が考
えられるので、ファジィ量Ｆ　２ｉは大きくなる。また
、レベル差Ｂは測定空気洩れが発生しても、それほど大
きくサンプリング値は変化しないので、ファジィ量Ｆｅ
ｂは略一定とする。また、ずれの方向Ｃがマイナス方向
である場合のみ、測定空気洩れによってサンプリング値
は変化するとして、ファジィＭｒ２ｃを設定する。

ステップ１２では、ステップ１１で検索した変化速度フ
ァジィｆｉＦ、、差異ファジィ量Ｆｂ、方向ファジィ量
ＦＣの相加平均Ｆを求める。

ステップ１３では、予めマイクロコンピュータのＲＯＭ
にファジィＩＦとして記憶されたマツプから、劣化要因
を分類判断する。

即ち、ステップ１０〜ステツプ１２が劣化要因判断手段
に相当する。

ステップ１３では、前記ステップ１２で行う分類判断に
基づいて、劣化要因を運転者に認知させるように図示し
ないＬＥＤ等で表示する。この場合、劣化時のみ認知さ
せてもよいし、正常、劣化を常に表示してもよい。

従って、かかる制御によれば、正常範囲を狭めることも
無く、スロットル弁３が全開における出力電圧Ｕｓを判
断することにより、熱線式流量計２の故障のみならず、
熱線式流量計２へのゴミ付着や熱線式流量計２からの測
定空気洩れ等の劣化要因についても判断でき、故障に至
る以前に、該劣化要因を運転者に認知させることが可能
となる。

もって、より細かいメンテナンスを実施することが可能
となり、メンテナンス等の経費を大幅に節減することが
できるという効果がある。

ここで、本実施例においては、ゴミ付着を原因とする劣
化及び測定空気洩れを原因とする劣化についてのみ説明
したが、熱線式流量計２の検出素子自体の不良を原因と
する劣化等についても、夫々のファジィ量Ｆ−、Ｆｂ　
、ＦＣを設定することは可能であるので、種々の劣化要
因を判断することが可能である。

また、本実施例では熱線式流量計２に関する劣化につい
て説明したが、各種センサ類や電子部品等の被診断品に
ついても種々の劣化要因を判断することができる。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、所定運転状態にお
ける各種部品等の出力から被診断品の劣化を判断するよ
うにしたので、故障に至る以前に劣化を運転者に認知さ
せることが可能となり、また、各種部品等の正常度を用
いて診断するようにしたので、種々の劣化要因を判断す
ることが可能となり、メンテナンス等の経費を節減する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例の構成を示す図、第３図及び第５図は前記
実施例の制御を行うためのルーチンを示すフローチャー
ト、第４図及び第６図は同上実施例における熱線式流量
計２の出力電圧Ｕｓを示す図、第７図〜第１２図は同上
実施例におけるファジィ量を示す図、第１３図は従来例
における熱線式流量計２の使用範囲を示す図である。 １・・・内燃機関　　２・・・熱線式流量計　　６・・
・車速センサ　　８・・・コントロールユニット特許出
願人　　　日本電子機器株式会社代理人　弁理士　笹　
島　　富二雄 第７図 一人 第８図 第９ 図 十ｉ＝、匍−−一方ｈ 第１０図 一尺 第１１ 図 第１２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被診断品の所定運転状態における作動状態若しく
   は該作動に基づく制御状態を検出する検出手段と、前記
   作動状態若しくは該作動に基づく制御状態を記憶する記
   憶手段と、前記記憶手段に記憶された記憶値が基準値か
   ら所定値以上ずれている場合に被診断品は劣化であると
   判断する判断手段と、を含んで構成したことを特徴とす
   る自己診断装置。
2. （２）判断手段は、前記記憶手段に記憶された記憶値が
   、被診断品の所定運転状態における作動状態若しくは該
   作動に基づく制御状態に応じた当該被診断品の劣化診断
   レベルに近づく変化速度を、変化速度ファジィ量として
   、また記憶値と前記基準値を基準とする所定値との差異
   を差異ファジィ量として、及び該記憶値の変化方向を方
   向ファジィ量として記憶した正常度記憶手段と、前記正
   常度記憶手段における変化速度ファジィ量、差異ファジ
   ィ量及び方向ファジィ量の相加平均より劣化要因を判断
   する劣化要因判断手段と、を含んでなる請求項１に記載
   の自己診断装置。