JPH0342416B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、診断すべき系に対して故障の有無を
検出する自己診断機能を有する内燃機関用電子制
御装置に関し、詳しくは電気信号検出だけでは自
己診断のできない出力構成要素の系に対する診断
も容易に行える内燃機関用電子制御装置の故障診
断装置に関する。

【従来の技術】

近年、車両用内燃機関の制御精度、応答性の向
上のため、車両用内燃機関における制御について
は、マイクロコンピユータを用いた電子制御装置
が用いられている。 そして、上記内燃機関用電子制御装置は、入力
構成要素（センサ）からの入力信号および出力構
成要素（アクチユエータ）への出力信号をそれぞ
れモニタし、入力信号あるいは出力信号の異常の
有無により、診断すべき系の故障診断を行う自己
診断機能を有している。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、診断すべき系に対しての故障検
出の際、ポンプ、リレー類などのように、電気的
結合において正常と診断される場合であつても、
アクチユエータ部分が故障していれば、系全体と
しては完全な故障診断がなされたことにならな
い。とくに、ポンプ、リレー類のように電気信号
を磁気変換し、ニードル弁などの機械的構成部品
をアクチユエートするものにこの問題がある。 従来、ポンプなどのように、連続動作するもの
に対しては、その動作音を聴くことで、その故障
の有無を確認しているが、上記動作音は一定レベ
ルの音であるため、外来雑音が大きい場合、その
判定が難しい。また、リレーなどのように、接点
作動頻度の少ないものは、動作タイミングを合わ
せてチエツクすることが困難であつた。 なお、マイクロコンピユータを用いた内燃機関
用電子制御装置における空燃比制御系の自己診断
として特開昭56−47806号公報がある。 本発明は、上記事情にもとづいてなされたもの
で、アクチユエータ部分などの故障チエツクが必
要な系においては、診断モードを切換えて、所定
の間欠動作信号を与えて、そのアクチユエータ部
分の周期的な間欠動作音をチエツクすることによ
り診断できるようにした内燃機関用電子制御装置
の故障診断装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本発明による内燃機
関用電子制御装置の故障診断装置は、入力構成要
素からの入力信号および出力構成要素への出力信
号をそれぞれモニタし、入力信号あるいは出力信
号の異常の有無により診断すべき系の故障診断を
行う自己診断機能を有する内燃機関用電子制御装
置において、上記自己診断機能のモードを少なく
とも２つに切換え、１つの診断モード選択時に間
欠的動作信号を出力する診断モード切換手段と、
上記入力構成要素からの信号を処理し、出力構成
要素へ制御信号を出力する制御手段と、上記診断
モード切換手段および制御手段からの信号を診断
すべき出力構成要素の系に出力するゲート手段と
を備え、上記１つの診断モード選択時、上記制御
手段からの制御信号レベルが低い場合、上記診断
モード切換手段からの間欠的動作信号を上記ゲー
ト手段を介して診断すべき出力構成要素の系へ出
力するよう構成されている。

【作用】

このような手段を採用したことにより、通常時
には、制御手段が入力構成要素からの信号を処理
し、出力構成要素へ制御信号を出力する。 そして、診断モード切換手段によつて１つの診
断モードを選択すると、制御手段からの制御信号
レベルが低い場合、診断モード切換手段からの間
欠的動作信号がゲート手段を介して診断すべき出
力構成要素の系へ出力される。 従つて、電気信号検出だけでは自己診断のでき
ない出力構成要素の系に対しても診断を容易に行
える。

【実施例】

以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体
的に説明する。 第１図は、マイクロコンピユータを用いた電子
制御による燃料噴射システムの一例を示したブロ
ツク図であり、図において、符号１は点火コイル
の一次側負極より信号をとり点火位置および点火
間隔を検出するための点火信号発生回路、２は、
吸入系の途中に設けられ吸入空気量を検出するエ
アフローメータ、３は冷却水温を検出する水温セ
ンサ、４は吸入空気の温度を検出する吸気温セン
サ、５は排気系の途中に設置され排気ガス中の酸
素濃度を検出する酸素濃度検出センサ（O₂セン
サ）、６はスタータ動作を検出するスタータスイ
ツチ、７は吸入管負圧を検出するバキユームスイ
ツチ、８はスロツトルシヤフトに取りつけられて
おり、アクセル・オフの状態を検出するアイドル
スイツチ、９は、アイドルスイツチと同心的に配
置されアクセルが所定開度以上であることを、す
なわちスロツトル全開領域を検出するフルスイツ
チ、１０は２つのモード（ユーザ用とデイーラ点
検用）に分けられているコンピユータ１１の自己
診断機能１１ａをコネクタの接続・解放により切
換える診断モード切換用コネクタである。 また、符号１２は吸入管の各気筒の連結部に設
けられているフユーエルインジエクタの内部通路
中の弁を、コンピユータ１１の自己診断機能１１
ａの判定の結果、フエイルセーフ機能１１ｂ、燃
料噴射機能１１ｃを働かせる時、あるいは、前記
各入力構成要素１ないし１０からの入力信号で燃
料噴射機能１１ｃを働かせる時、その出力信号で
開閉動作し、燃料を吸入管内に噴射させるフユー
エルインジエクタ制御回路、１３はガソリンタン
クより燃料を吸出し加圧してフユーエルインジエ
クタへ圧送するフユーエルポンプ、１４は同ポン
プを駆動するためのリレー回路、１５は自己診断
機能１１ａにおいて診断個所に故障があつたと
き、ランプを点灯してそれを告知する警報ラン
プ、１６はコンピユータの自己診断機能１１ａか
らの酸素濃度検出信号により点滅モード切換え機
能１１ｄを働かせ、故障のない時には酸素濃度検
出センサ５のモニタ動作を行い、排気ガス中の酸
素濃度が濃いとき点灯し、薄い時消灯すると共に
故障のある時には故障個所を点滅信号で表示する
モニタランプである。 上記コンピユータ１１と各入力構成要素１ない
し１０との間にはインタフエース回路１７ａない
し１７ｇがあり、出力構成要素１２，１３および
１５との間には駆動回路１８ａ，１８ｂ，１８ｃ
があつて制御ユニツトを構成している。上記コン
ピユータ１１は、例えばメモリ、Ｉ／Ｏおよびタ
イマを内蔵したマイクロコンピユータである。そ
して、前述のように、自己診断機能１１ａ、フエ
イルセーフ機能１１ｂ、燃料噴射制御機能１１ｃ
および酸素濃度モニタランプ１６の点滅モード切
換え機能１１ｄを達成するプログラムが格納され
ている。 更に説明するならば、上記自己診断機能１１ａ
では、各構成要素１ないし９および１２，１３の
動作状態を監視し、故障と判定できる入出力信号
となつた際、警報ランプ１５を作動させ、故障を
告知すると同時に一部の故障内容に対してはフエ
イルセーフを行うようフエイルセーフ機能１１ｂ
に実行を指令する。 また、フエイルセーフ機能１１ｂでは自己診断
機能１１ａからの指令信号で燃料噴射制御機能１
１ｃに対して故障した部品からの信号入力を停止
させ、フエイルセーフ機能１１ｂ内に設定した故
障部品に対応する疑似信号を与え、システムの暴
走を防止する。 また、燃料噴射制御機能１１ｃでは、故障のあ
る時には上記疑似信号で、また、故障のない時に
は、各構成要素１ないし９からの入力信号に対し
て演算処理を行い、フユーエルインジエクタの制
御回路１２を、適正なタイミングおよび時間、作
動させ、フユーエルインジエクタを動作し、所定
の空燃比状態になるように燃料を噴射させ、同時
に、フユーエルポンプ１３を作動し、燃料をフユ
ーエルインジエクタに供給する。 更に、点滅モード切換機能１１ｄでは、通常の
システムが正常に働いている時は、燃料噴射制御
機能１１ｃより信号をうけ酸素濃度検出センサ５
のモニタ動作を行なうが、故障発生時は自己診断
機能１１ａより信号を受け、（警報ランプ点灯と
動作が同期している）、故障した個所を点滅信号
によりモニタランプ１６に表示するのである。 このような制御ユニツトにおいて、本発明に係
る診断モード切換え手段は、先述の診断モード切
換用コネクタ１０を含む１つの入力系を具備して
いる。ここでは、診断モード切換用コネクタ１０
を接続しない（解放）状態では、点火信号発生回
路１ないしフルスイツチ９の各入力系の信号はコ
ンピユータ１１の燃料噴射制御機能１１ｃを経由
して各出力系（フユーエルインジエクタ、フユー
エルポンプ等）に出力する過程で、自己診断機能
１１ａにより故障のチエツクをうけ、故障の際に
は警報ランプ１５の表示がなされる。これは、ユ
ーザー側において直接、検知でき、その故障発見
により、デイーラーに車両を持込むことになる。 前記ポンプ、リレー類は停止、始動、走行に必
要な動作を行なう（通常の動作）が、デイーラー
では、ジヤンパ線を用いて、診断モード切換用コ
ネクタ１０を接続状態にして、あるモードでポン
プ、リレー類の作動を必要としないとき、例えば
イグニツシヨンキースイツチONでエンジン停止
のとき等、それらを間欠的に作動させ電気的には
チエツクできないアクチユエータ部の診断を、そ
の動作音でチエツクする。この具体的状況は、第
２図にみられる診断モード切換えに係るコンピユ
ータ機能と等価な回路で以下に説明する。 点火信号発生回路１からの出力信号は、燃料ポ
ンプ制御手段３０の波形整形回路２１、周波数〜
電圧変換回路２２を経由して、オペアンプ２３で
構成されるウインドコンパレータにより定電圧信
号と比較され、エンジン回転数がNo以上でＨレ
ベル、以下でＬレベルの信号を出力する（No回
転数とは略停止に近い値である）。 上記燃料ポンプ制御手段３０からの出力信号
は、Ｈレベルでゲート手段としてのオアゲート２
４を介して駆動回路１８ｂに与えられ、リレー１
４、フユーエルポンプ１３を駆動する。 一方、診断モード切換用コネクタ１０を含む診
断モード切換手段３１としては、ノアゲート２５
の一方の入力に定電圧信号が与えられており、ま
た、上記ノアゲート２５の他方の入力に発振回路
２６が接続されている。そして、上記ノアゲート
２５の出力は上記オアゲート２４に入力される。 このような構成では、イグニツシヨンキースイ
ツチをオンにして、エンジンを始動した時、その
回転数がNo以上であれば、上記診断モード切換
手段３１におけるコネクタ１０の接続・解放にか
かわらず、駆動回路１８ｂには点火信号発生回路
１からのＨレベル出力信号が入り、ポンプ１３は
駆動される（第３図のＡ，Ｃの欄を示す）。 しかし、その回転数がNo以下（実際にはエン
ジン停止を意味する）であれば、この条件下でコ
ネクタ１０を接続することにより、ノアゲート２
５への入力信号はＬレベルとなるので、発振回路
２６の信号のみが出力され、オアゲート２４を介
して、一定周期でＨレベル信号を間欠的に駆動回
路１８ｂに与えることになり、ポンプ１３は間欠
的駆動をうける（第３図のＢの欄を示す）。これ
によつてデイーラー側、検査係は、ポンプの間欠
駆動音を聴いて、故障の有無を判断できるのであ
る。 上記ノアゲート２５への入・出力およびオアゲ
ート２４の入・出力の真値表を第３図に示す（第
３図のＤはコネクター１０を外し、エンジンを回
さない場合である。又２の欄のＪ／Ｗとはジヤン
パースイツチのこと）。 なお、この実施例では、フユーエルポンプ１３
に係る制御系について、モード切換手段を適用し
たが、他の構成機械部品についても、同じよう
に、間欠的な信号供給によつて、電気信号による
診断の系から外れた部分について診断可能な状態
を作ることができる。

【発明の効果】

本発明は、以上詳述したように、入力構成要素
からの入力信号および出力構成要素への出力信号
をそれぞれモニタし、入力信号あるいは出力信号
の異常の有無により診断すべき系の故障診断を行
う自己診断機能を有する内燃機関の電子制御装置
において、上記自己診断機能のモードを少なくと
も２つに切換え、１つの診断モード選択時に間欠
的動作信号を出力する診断モード切換手段と、上
記入力構成要素からの信号を処理し、出力構成要
素へ制御信号を出力する制御手段と、上記診断モ
ード切換手段および制御手段からの信号を診断す
べき出力構成要素の系に出力するゲート手段とを
備え、上記１つの診断モード選択時、上記制御手
段からの制御信号レベルが低い場合、上記診断モ
ード切換手段からの間欠的動作信号を上記ゲート
手段を介して診断すべき出力構成要素の系へ出力
するよう構成したので、電気信号検出だけでは自
己診断のできないアクチユエータ部分の診断も容
易に行えることになり、系の全体に亘る診断をも
可能にできるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す燃料噴射シス
テムのブロツク図、第２図はポンプ駆動系におけ
る自己診断制御のための等価回路、第３図はその
入出力信号の真値表を示す図である。 １〜９……入力構成要素、１１ａ……自己診断
機能、１３，１４……出力構成要素、２４……ゲ
ート手段、３０……制御手段、３１……診断モー
ド切換手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力構成要素からの入力信号および出力構成
   要素への出力信号をそれぞれモニタし、入力信号
   あるいは出力信号の異常の有無により診断すべき
   系の故障診断を行う自己診断機能を有する内燃機
   関用電子制御装置において、 上記自己診断機能のモードを少なくとも２つに
   切換え、１つの診断モード選択時に間欠的動作信
   号を出力する診断モード切換手段と、 上記入力構成要素からの信号を処理し、出力構
   成要素へ制御信号を出力する制御手段と、 上記診断モード切換手段および制御手段からの
   信号を診断すべき出力構成要素の系に出力するゲ
   ート手段とを備え、 上記１つの診断モード選択時、上記制御手段か
   らの制御信号レベルが低い場合、上記診断モード
   切換手段からの間欠的動作信号を上記ゲート手段
   を介して診断すべき出力構成要素の系へ出力する
   よう構成したことを特徴とする内燃機関用電子制
   御装置の故障診断装置。