JPH051385B2 - - Google Patents
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- JPH051385B2 JPH051385B2 JP57171506A JP17150682A JPH051385B2 JP H051385 B2 JPH051385 B2 JP H051385B2 JP 57171506 A JP57171506 A JP 57171506A JP 17150682 A JP17150682 A JP 17150682A JP H051385 B2 JPH051385 B2 JP H051385B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
-
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- G—PHYSICS
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- G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
- G01F25/10—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
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- G—PHYSICS
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
本発明は、吸入空気量を計測するエアフローメ
ータ系の故障を自己診断する内燃機関の電子制御
装置に関するものである。
ータ系の故障を自己診断する内燃機関の電子制御
装置に関するものである。
内燃機関の電子制御系において、空気流路中に
設けられたフラツプに連動してエアフローメータ
の分圧抵抗を変動し、その変動出力信号からコン
ピユータにより吸入空気量を演算し、フユーエル
インジエクタを駆動する出力信号を得る内燃機関
の電子制御装置が知られている（例えば、特開昭
57−102530号公報，特開昭57−105532号公報等）。
設けられたフラツプに連動してエアフローメータ
の分圧抵抗を変動し、その変動出力信号からコン
ピユータにより吸入空気量を演算し、フユーエル
インジエクタを駆動する出力信号を得る内燃機関
の電子制御装置が知られている（例えば、特開昭
57−102530号公報，特開昭57−105532号公報等）。
このようなエアフローメータの系に故障が生じ
た場合、例えばエアフローメータの系のハーネス
が断線した際など、とくに、変動信号を得るライ
ンについて断線した際には、上記変動信号から演
算した吸入空気量の値が、通常とりうる値外にな
つて、はじめて故障であるとの判定を行つてい
た。ここでは、制御回路に挿入されている平滑用
コンデンサが放電して上記吸入空気量が通常とり
うる値の範囲外になるまでに相当の時間がかか
り、エアフローメータの系の上記故障を判定して
フエイルセーフ動作を行う状況では、時間的に間
に合わず、エンジン停止を起してしまうという課
題があつた。 本発明は、上記事情にもとづいてなされたもの
で、基準電圧信号および変動信号を得るラインに
対する平滑コンデンサに並列に抵抗を設置して、
コンデンサの放電を早め、早期にフエイルセーフ
動作が行えるように故障から故障判定までの時間
を短縮し、エンジン停止が起らないようにした内
燃機関の電子制御装置を提供することを目的とす
る。
た場合、例えばエアフローメータの系のハーネス
が断線した際など、とくに、変動信号を得るライ
ンについて断線した際には、上記変動信号から演
算した吸入空気量の値が、通常とりうる値外にな
つて、はじめて故障であるとの判定を行つてい
た。ここでは、制御回路に挿入されている平滑用
コンデンサが放電して上記吸入空気量が通常とり
うる値の範囲外になるまでに相当の時間がかか
り、エアフローメータの系の上記故障を判定して
フエイルセーフ動作を行う状況では、時間的に間
に合わず、エンジン停止を起してしまうという課
題があつた。 本発明は、上記事情にもとづいてなされたもの
で、基準電圧信号および変動信号を得るラインに
対する平滑コンデンサに並列に抵抗を設置して、
コンデンサの放電を早め、早期にフエイルセーフ
動作が行えるように故障から故障判定までの時間
を短縮し、エンジン停止が起らないようにした内
燃機関の電子制御装置を提供することを目的とす
る。
上記目的を達成するため、本発明による内燃機
関の電子制御装置は、フラツプ式のエアフローメ
ータからの可動端子電圧信号、基準電圧信号及び
一定電圧信号に基づき吸入空気量を算出する吸入
空気量算出手段と、上記吸入空気量が許容範囲外
の場合に故障と判定する診断手段と、エンジン回
転数およびエンジン負荷に応じ吸入空気量に対応
するフエイルセーフ値を設定するフエイルセーフ
手段と、上記診断手段で故障と判定した場合、上
記フエイルセーフ手段にて設定されたフエイルセ
ーフ値に基づき燃料噴射パルス幅を算出する燃料
噴射パルス幅演算手段とを備え、さらに上記エア
フローメータの分圧抵抗間の接続点とＡ／Ｄ変換
器とを接続する基準電圧信号ラインに第１の平滑
用コンデンサをバイアス接続し、上記エアフロー
メータのフラツプに連動する分圧抵抗の可動端子
と上記Ａ／Ｄ変換器とを接続する可動端子電圧信
号ラインに第２の平滑用コンデンサをバイアス接
続すると共に、上記第１、第２の平滑用コンデン
サにそれぞれ放電用抵抗を並列接続したことを特
徴とする。
関の電子制御装置は、フラツプ式のエアフローメ
ータからの可動端子電圧信号、基準電圧信号及び
一定電圧信号に基づき吸入空気量を算出する吸入
空気量算出手段と、上記吸入空気量が許容範囲外
の場合に故障と判定する診断手段と、エンジン回
転数およびエンジン負荷に応じ吸入空気量に対応
するフエイルセーフ値を設定するフエイルセーフ
手段と、上記診断手段で故障と判定した場合、上
記フエイルセーフ手段にて設定されたフエイルセ
ーフ値に基づき燃料噴射パルス幅を算出する燃料
噴射パルス幅演算手段とを備え、さらに上記エア
フローメータの分圧抵抗間の接続点とＡ／Ｄ変換
器とを接続する基準電圧信号ラインに第１の平滑
用コンデンサをバイアス接続し、上記エアフロー
メータのフラツプに連動する分圧抵抗の可動端子
と上記Ａ／Ｄ変換器とを接続する可動端子電圧信
号ラインに第２の平滑用コンデンサをバイアス接
続すると共に、上記第１、第２の平滑用コンデン
サにそれぞれ放電用抵抗を並列接続したことを特
徴とする。
上記構成により、例えば、エアフローメータの
系の信号ラインが断線すると、ラインにバイアス
接続されたコンデンサの放電が、コンデンサに並
列接続された抵抗により早められ、これにより、
吸入空気量算出手段により算出される吸入空気量
が直ちに許容範囲外となり、エアフローメータの
系の故障発生時点から診断手段にて故障と判定さ
れるまでの時間が短縮される。 診断手段により故障と判定されると、フエイル
セーフ手段により設定されたフエイルセーフ値に
基づき燃料噴射パルス幅が燃料噴射パルス幅演算
手段にて算出され、これによつて、早期にフエイ
ルセーフ動作がなされ、エンジン停止が回避され
る。
系の信号ラインが断線すると、ラインにバイアス
接続されたコンデンサの放電が、コンデンサに並
列接続された抵抗により早められ、これにより、
吸入空気量算出手段により算出される吸入空気量
が直ちに許容範囲外となり、エアフローメータの
系の故障発生時点から診断手段にて故障と判定さ
れるまでの時間が短縮される。 診断手段により故障と判定されると、フエイル
セーフ手段により設定されたフエイルセーフ値に
基づき燃料噴射パルス幅が燃料噴射パルス幅演算
手段にて算出され、これによつて、早期にフエイ
ルセーフ動作がなされ、エンジン停止が回避され
る。
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、図中、符号１は点火コイルの一
次側負極より信号を取り、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、符号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、符号３は冷却水温を検出す
る水温センサ、符号４は吸入空気の温度を検出す
る吸気温センサ、符号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）、符号６はスタータ動作を検
出するスタータスイツチ、符号７は吸入管負圧を
検出するバキユームスイツチ、符号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、符号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、すなわちスロツトル全開領域
であることを検出するフルスイツチ、符号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１
１ａ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をそれぞれ示している。 また、符号１２は吸入管の各気筒の連通部に設
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
料噴射制御機能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
で燃料噴射制御機能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、符号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、
符号１４は同ポンプを駆動するためのリレー回
路、符号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、符号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をそれぞ
れ示している。 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
あり、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
障部品に対応する凝似信号を与え、システムの暴
走を防止するのである。 また、燃料噴射制御機能１１ｃでは、故障のあ
る時には上記凝似信号で、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
より表示する。 このような制御ユニツトにおいて、本発明に係
るエアフローメータ２の系は、第２図に示すよう
な回路構成を持つている。制御ユニツトにおける
Ａ／Ｄ変換器２１は、各電圧端子ａないしｄをコ
ネクタ２２を介してエアフローメータ２に接続し
た構成でであり、上記エアフローメータ２は、分
圧抵抗R1およびR2を持ち、上記分圧抵抗R2の可
動端子２３は吸気系の空気流路中のフラツプ２４
に連動して分圧抵抗を変動する。そして分圧抵抗
R1およびR2の接続点間の信号UFIXは、＋電圧
UB，例えば8Vの一定電圧と接地電圧GNDとの
間の所定基準電圧をとる。また分圧抵抗R2を分
割する可動端子２３における可動端子電圧信号
Usは、フラツプ２４の動作に関連した変動電圧
をとる。 上記制御ユニツトにおいては、電圧端子bd間
およびcd間にそれぞれ第１，第２の平滑用コン
デンサC1，C2が接続されて、すなわち分圧抵抗
R1，R2の接続点とＡ／Ｄ変換器２１とを接続す
る基準電圧信号ラインに第１のコンデンサC1が
バイアス接続され、分圧抵抗R2の可動端子２３
とＡ／Ｄ変換器２１とを接続する可動端子電圧信
号ラインに第２のコンデンサC2がバイアス接続
されている。そして上記各コンデンサC1，C2に
対しては、並列に放電用の抵抗R3およびR4を設
けてある。なお、図中、符号２５は定電圧回路で
ある。 そしてコンピユータ１１では、可動端子電圧信
号Usと基準電圧信号UFIXをインタフエース回路
１７ｂを介して取り入れ、吸入空気量Ｑを演算す
る。上記吸入空気量Ｑは、エアフローメータ２の
信号UFIX，UBおよびUsより次式によつて求め
られる。 Ｑ＝Ａ（UFIX−Us）／UB なお、Ａは定数である。 このような構成であると、コンピユータ１１に
おける自己診断機能１１ａにおける故障判定時間
が短縮される。これを従来の方式と比較して第３
図に示す。ｙ軸に電圧を、ｘ軸に時間をとると、
可動端子電圧信号Usのラインに断線がある場合、
単に第２の平滑用コンデンサC2があるだけでは、
X1点で故障したとして、正常時の、エアフロー
メータ２のフラツプ２４の変動に連動する可動端
子電圧信号Usの変動幅を考慮し、X2点まで、時
間をかけないと、故障判定ができないが、本発明
のように、抵抗R4があるため、放電が急速に行
えると、X3点で、故障判定ができ、早期にフエ
イルセーフ動作ができ、エンジン停止が避けられ
る。 なお、基準電圧信号UFIXのラインにバイアス
接続された第１の平滑用コンデンサC1にも放電
用抵抗R3が並列接続されているので、基準電圧
信号のラインが断線した場合においても、同様
に、故障と判定されるまでの時間が短縮され、早
期にフエイルセーフ動作ができる。 次に第４図によつて、エアフローメータにおけ
る故障診断を行う等価回路により具体的説明を加
える。 ここでは、診断手段３１が用意されている。そ
して、エアフローメータ２からの基準電圧信号
UFIX，可動端子電圧信号Usに基づき吸入空気量
算出手段３２で吸入空気量Ｑが算出され、上記診
断手段３１に入力される。 吸入空気量Ｑに対する診断は、その取り得る許
容範囲外の値をとつたときエアフローメータ２の
系が故障しているので、診断手段３１では、その
値をウインドコンパレータで判定し、故障のと
き、Ｈレベルを出力する。 上記ウインドコンパレータは２つのオペアンプ
３３，３４にそれぞれ定電圧を印加してあつて、
そこにＱ信号を与え、定電圧信号との比較によ
り、上限および下限を越えた時オアゲート３５に
Ｈレベルの信号を出力する。 故障状態の継続をカウント値で定義するため
に、上記診断手段３１には発振回路３６からの信
号で開閉するアンドゲート３７，３８が用意され
ており、ウインドコンパレータからの出力信号
は、アンドゲート３７に対してはストレートに、
アンドゲート３８に対してはインバータ３９を介
して反転して与えられる。 上記アンドゲート３７を経由して第１のカウン
タ４０に与えられた信号は、ノイズなどの誤判定
を防止するため、ある回数以上カウントした時、
第１カウンタ４０から出力される。この時、上記
第１カウンタ４０からの出力信号はインバータ４
１およびアンドゲート４２で構成されるラツチ部
を介してフイードバツクされ、ラツチされてい
る。 一方、前述のある回数より少ない回数までカウ
ントして正常状態に戻つた場合、第１のカウンタ
４０に値を残して置くと、長い間の運転により誤
判定のカウント数が累積され、故障と判定されて
しまう。そこで、第１カウンタ４０をリセツトす
るために、第２カウンタ４３が設けられている。 正常時には、ウインドコンパレータの出力はＬ
レベルであるので、先述のように、インバータ３
９で反転してカウンタ４３でカウントアツプし、
所定回数以上になつた時点（正常状態の一定持
続）でＨレベルで出力し、第１カウンタ４０をリ
セツトする。なお、ここで使用しているカウンタ
は便宜上、２進カウンタを利用しているため、カ
ウントアツプする値の２倍の周期でＨ−Ｌを繰返
す。したがつて、第２カウンタ４３がＬレベルの
ときは、第１カウンタ４０はセツト状態にある
が、Ｈレベルのときはリセツト状態となつたまま
なので、この時、故障が発生したときには、第１
カウンタ４０はカウントできない。そこで、第２
カウンタ４３がカウントアツプしてＨレベルにな
つたら、微少時間の遅れを取つて自分自身をリセ
ツトして、第１カウンタ４０を常にセツト状態に
して置く必要がある。この目的で、遅延素子４４
が設けられている。 そして上記診断手段３１からの出力信号は、第
１のゲート手段４５へ、またインバータ４６を介
して第２のゲート手段４７へ入力される。ここで
上記第１，第２のゲート手段４５，４７は、Ｈレ
ベルの信号が入力されたときに接続し、Ｌレベル
の信号が入力されると開放するものとする。 上記第１のゲート手段４５には、例えばフエイ
ルセーフ手段（コンピユータ１１のフエイルセー
フ機能１１ｂと等価の手段）４８からの信号を受
け、該第１のゲート手段４５が接続している場
合、フエイルセーフ手段４８からの信号を燃料噴
射パルス幅演算手段４９へ出力する。 また、第２のゲート手段４７は、吸入空気量算
出手段３２からのＱ信号を入力し、該第２のゲー
ト手段４７が接続している場合、吸入空気量算出
手段３２からのＱ信号を燃料噴射パルス幅演算手
段４９へ出力する。なおこの演算手段４９には、
他にもいろいろなパラメータが入力され、燃料噴
射パルス幅を演算する。 上記燃料噴射パルス幅演算手段４９からの出力
信号により駆動手段５０が働き、所定タイミング
でフユーエルインジエクタ５１より燃料を吸入管
に噴射する。 上記フエイルセーフ手段４８は、例えば第５図
に示すような等価回路で構成されるとよい。上記
フエイルセーフ手段４８では、エンジン回転数と
エンジン負荷状態により選択される９個のフエイ
ルセーフ値を発生する。このために、点火信号発
生回路１より波形整形回路５２を介して周波数〜
電圧変換器５３によりエンジン回転数に対応する
信号を出力し、これを二つのオペアンプ５４，５
５およびノアゲート５６よりなるウインドコンパ
レータに入力する。 また、スロツトル位置がアイドルの時、スイツ
チオンするアイドルスイツチ８およびスロツトル
全開時、スイツチオンするフルスイツチ９は、そ
れぞれアンドゲート５７を介して、また、インバ
ータ５８，５９を介してフエイルセーフ値選択用
アンドゲート回路６０へと供給される。 上記アンドゲート回路６０の出力は、ゲート６
１に接続されており、上記ゲート６１は上記アン
ドゲート回路６０からの信号でエンジン回転数お
よびエンジン負荷状態に応じて予め設定されてい
るフエイルセーフ値が選択され、このフエイルセ
ーフ値に対応する疑似信号Q1〜Q9を出力するよ
うになつている。そしてこの疑似信号が、先述の
第１のゲート手段４５に出力される。 したがつて、エアフローメータ２の系が正常の
場合には、吸入空気量算出手段３２で算出された
吸入空気量Ｑが所定の範囲内にあり、診断手段３
１からＬレベル信号が出力される。 このため、第１のゲート手段４５にはＬレベル
信号が入力して第１のゲート手段４５が開放し、
第２のゲート手段４７にはインバータ４６を介し
てＨレベル信号が入力されて第２のゲート手段４
７が接続し、燃料噴射パルス幅演算手段４９に
は、吸入空気量算出手段３２にてエアフローメー
タ２の出力信号に基づき算出した吸入空気量Ｑ信
号が第２のゲート手段４７を介して入力し、吸入
空気量Ｑに対応した燃料噴射パルス幅が算出され
て、この燃料噴射パルス幅にて燃料噴射が行われ
る。 また、例えば、基準電圧信号UFIXのライン及
び可動端子電圧信号Usのラインの少なくとも一
方が断線し、エアフローメータ２の系が故障した
場合には、各ラインにバイアス接続された第１、
第２の平滑用コンデンサC1，C2が放電用抵抗R3，
R4により急速に放電され、各信号Us，UFIXの
レベルも急速に低下し、これらの信号に基づき吸
入空気量算出手段３２で算出される吸入空気量Ｑ
が直ちに許容範囲外となり、診断手段３１からＨ
レベル信号が出力される。 このため、第１のゲート手段４５にはＨレベル
信号が入力して第１のゲート手段４５が接続し、
第２のゲート手段４７にはインバータ４６を介し
てＬレベル信号が入力して第２のゲート手段４７
が開放し、フエイルセーフ手段４８でそのときの
エンジン回転数およびエンジン負荷状態に応じて
設定されたフエイルセーフ値に対応する疑似信号
が、第１のゲート手段４５を介して燃料噴射パル
ス幅演算手段４９に入力されて、燃料噴射パルス
幅が演算されるので、エアフローメータ２の系に
故障が発生しても直ちにフエイルセーフが成され
る。
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、図中、符号１は点火コイルの一
次側負極より信号を取り、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、符号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、符号３は冷却水温を検出す
る水温センサ、符号４は吸入空気の温度を検出す
る吸気温センサ、符号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）、符号６はスタータ動作を検
出するスタータスイツチ、符号７は吸入管負圧を
検出するバキユームスイツチ、符号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、符号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、すなわちスロツトル全開領域
であることを検出するフルスイツチ、符号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１
１ａ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をそれぞれ示している。 また、符号１２は吸入管の各気筒の連通部に設
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
料噴射制御機能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
で燃料噴射制御機能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、符号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、
符号１４は同ポンプを駆動するためのリレー回
路、符号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、符号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をそれぞ
れ示している。 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
あり、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
障部品に対応する凝似信号を与え、システムの暴
走を防止するのである。 また、燃料噴射制御機能１１ｃでは、故障のあ
る時には上記凝似信号で、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
より表示する。 このような制御ユニツトにおいて、本発明に係
るエアフローメータ２の系は、第２図に示すよう
な回路構成を持つている。制御ユニツトにおける
Ａ／Ｄ変換器２１は、各電圧端子ａないしｄをコ
ネクタ２２を介してエアフローメータ２に接続し
た構成でであり、上記エアフローメータ２は、分
圧抵抗R1およびR2を持ち、上記分圧抵抗R2の可
動端子２３は吸気系の空気流路中のフラツプ２４
に連動して分圧抵抗を変動する。そして分圧抵抗
R1およびR2の接続点間の信号UFIXは、＋電圧
UB，例えば8Vの一定電圧と接地電圧GNDとの
間の所定基準電圧をとる。また分圧抵抗R2を分
割する可動端子２３における可動端子電圧信号
Usは、フラツプ２４の動作に関連した変動電圧
をとる。 上記制御ユニツトにおいては、電圧端子bd間
およびcd間にそれぞれ第１，第２の平滑用コン
デンサC1，C2が接続されて、すなわち分圧抵抗
R1，R2の接続点とＡ／Ｄ変換器２１とを接続す
る基準電圧信号ラインに第１のコンデンサC1が
バイアス接続され、分圧抵抗R2の可動端子２３
とＡ／Ｄ変換器２１とを接続する可動端子電圧信
号ラインに第２のコンデンサC2がバイアス接続
されている。そして上記各コンデンサC1，C2に
対しては、並列に放電用の抵抗R3およびR4を設
けてある。なお、図中、符号２５は定電圧回路で
ある。 そしてコンピユータ１１では、可動端子電圧信
号Usと基準電圧信号UFIXをインタフエース回路
１７ｂを介して取り入れ、吸入空気量Ｑを演算す
る。上記吸入空気量Ｑは、エアフローメータ２の
信号UFIX，UBおよびUsより次式によつて求め
られる。 Ｑ＝Ａ（UFIX−Us）／UB なお、Ａは定数である。 このような構成であると、コンピユータ１１に
おける自己診断機能１１ａにおける故障判定時間
が短縮される。これを従来の方式と比較して第３
図に示す。ｙ軸に電圧を、ｘ軸に時間をとると、
可動端子電圧信号Usのラインに断線がある場合、
単に第２の平滑用コンデンサC2があるだけでは、
X1点で故障したとして、正常時の、エアフロー
メータ２のフラツプ２４の変動に連動する可動端
子電圧信号Usの変動幅を考慮し、X2点まで、時
間をかけないと、故障判定ができないが、本発明
のように、抵抗R4があるため、放電が急速に行
えると、X3点で、故障判定ができ、早期にフエ
イルセーフ動作ができ、エンジン停止が避けられ
る。 なお、基準電圧信号UFIXのラインにバイアス
接続された第１の平滑用コンデンサC1にも放電
用抵抗R3が並列接続されているので、基準電圧
信号のラインが断線した場合においても、同様
に、故障と判定されるまでの時間が短縮され、早
期にフエイルセーフ動作ができる。 次に第４図によつて、エアフローメータにおけ
る故障診断を行う等価回路により具体的説明を加
える。 ここでは、診断手段３１が用意されている。そ
して、エアフローメータ２からの基準電圧信号
UFIX，可動端子電圧信号Usに基づき吸入空気量
算出手段３２で吸入空気量Ｑが算出され、上記診
断手段３１に入力される。 吸入空気量Ｑに対する診断は、その取り得る許
容範囲外の値をとつたときエアフローメータ２の
系が故障しているので、診断手段３１では、その
値をウインドコンパレータで判定し、故障のと
き、Ｈレベルを出力する。 上記ウインドコンパレータは２つのオペアンプ
３３，３４にそれぞれ定電圧を印加してあつて、
そこにＱ信号を与え、定電圧信号との比較によ
り、上限および下限を越えた時オアゲート３５に
Ｈレベルの信号を出力する。 故障状態の継続をカウント値で定義するため
に、上記診断手段３１には発振回路３６からの信
号で開閉するアンドゲート３７，３８が用意され
ており、ウインドコンパレータからの出力信号
は、アンドゲート３７に対してはストレートに、
アンドゲート３８に対してはインバータ３９を介
して反転して与えられる。 上記アンドゲート３７を経由して第１のカウン
タ４０に与えられた信号は、ノイズなどの誤判定
を防止するため、ある回数以上カウントした時、
第１カウンタ４０から出力される。この時、上記
第１カウンタ４０からの出力信号はインバータ４
１およびアンドゲート４２で構成されるラツチ部
を介してフイードバツクされ、ラツチされてい
る。 一方、前述のある回数より少ない回数までカウ
ントして正常状態に戻つた場合、第１のカウンタ
４０に値を残して置くと、長い間の運転により誤
判定のカウント数が累積され、故障と判定されて
しまう。そこで、第１カウンタ４０をリセツトす
るために、第２カウンタ４３が設けられている。 正常時には、ウインドコンパレータの出力はＬ
レベルであるので、先述のように、インバータ３
９で反転してカウンタ４３でカウントアツプし、
所定回数以上になつた時点（正常状態の一定持
続）でＨレベルで出力し、第１カウンタ４０をリ
セツトする。なお、ここで使用しているカウンタ
は便宜上、２進カウンタを利用しているため、カ
ウントアツプする値の２倍の周期でＨ−Ｌを繰返
す。したがつて、第２カウンタ４３がＬレベルの
ときは、第１カウンタ４０はセツト状態にある
が、Ｈレベルのときはリセツト状態となつたまま
なので、この時、故障が発生したときには、第１
カウンタ４０はカウントできない。そこで、第２
カウンタ４３がカウントアツプしてＨレベルにな
つたら、微少時間の遅れを取つて自分自身をリセ
ツトして、第１カウンタ４０を常にセツト状態に
して置く必要がある。この目的で、遅延素子４４
が設けられている。 そして上記診断手段３１からの出力信号は、第
１のゲート手段４５へ、またインバータ４６を介
して第２のゲート手段４７へ入力される。ここで
上記第１，第２のゲート手段４５，４７は、Ｈレ
ベルの信号が入力されたときに接続し、Ｌレベル
の信号が入力されると開放するものとする。 上記第１のゲート手段４５には、例えばフエイ
ルセーフ手段（コンピユータ１１のフエイルセー
フ機能１１ｂと等価の手段）４８からの信号を受
け、該第１のゲート手段４５が接続している場
合、フエイルセーフ手段４８からの信号を燃料噴
射パルス幅演算手段４９へ出力する。 また、第２のゲート手段４７は、吸入空気量算
出手段３２からのＱ信号を入力し、該第２のゲー
ト手段４７が接続している場合、吸入空気量算出
手段３２からのＱ信号を燃料噴射パルス幅演算手
段４９へ出力する。なおこの演算手段４９には、
他にもいろいろなパラメータが入力され、燃料噴
射パルス幅を演算する。 上記燃料噴射パルス幅演算手段４９からの出力
信号により駆動手段５０が働き、所定タイミング
でフユーエルインジエクタ５１より燃料を吸入管
に噴射する。 上記フエイルセーフ手段４８は、例えば第５図
に示すような等価回路で構成されるとよい。上記
フエイルセーフ手段４８では、エンジン回転数と
エンジン負荷状態により選択される９個のフエイ
ルセーフ値を発生する。このために、点火信号発
生回路１より波形整形回路５２を介して周波数〜
電圧変換器５３によりエンジン回転数に対応する
信号を出力し、これを二つのオペアンプ５４，５
５およびノアゲート５６よりなるウインドコンパ
レータに入力する。 また、スロツトル位置がアイドルの時、スイツ
チオンするアイドルスイツチ８およびスロツトル
全開時、スイツチオンするフルスイツチ９は、そ
れぞれアンドゲート５７を介して、また、インバ
ータ５８，５９を介してフエイルセーフ値選択用
アンドゲート回路６０へと供給される。 上記アンドゲート回路６０の出力は、ゲート６
１に接続されており、上記ゲート６１は上記アン
ドゲート回路６０からの信号でエンジン回転数お
よびエンジン負荷状態に応じて予め設定されてい
るフエイルセーフ値が選択され、このフエイルセ
ーフ値に対応する疑似信号Q1〜Q9を出力するよ
うになつている。そしてこの疑似信号が、先述の
第１のゲート手段４５に出力される。 したがつて、エアフローメータ２の系が正常の
場合には、吸入空気量算出手段３２で算出された
吸入空気量Ｑが所定の範囲内にあり、診断手段３
１からＬレベル信号が出力される。 このため、第１のゲート手段４５にはＬレベル
信号が入力して第１のゲート手段４５が開放し、
第２のゲート手段４７にはインバータ４６を介し
てＨレベル信号が入力されて第２のゲート手段４
７が接続し、燃料噴射パルス幅演算手段４９に
は、吸入空気量算出手段３２にてエアフローメー
タ２の出力信号に基づき算出した吸入空気量Ｑ信
号が第２のゲート手段４７を介して入力し、吸入
空気量Ｑに対応した燃料噴射パルス幅が算出され
て、この燃料噴射パルス幅にて燃料噴射が行われ
る。 また、例えば、基準電圧信号UFIXのライン及
び可動端子電圧信号Usのラインの少なくとも一
方が断線し、エアフローメータ２の系が故障した
場合には、各ラインにバイアス接続された第１、
第２の平滑用コンデンサC1，C2が放電用抵抗R3，
R4により急速に放電され、各信号Us，UFIXの
レベルも急速に低下し、これらの信号に基づき吸
入空気量算出手段３２で算出される吸入空気量Ｑ
が直ちに許容範囲外となり、診断手段３１からＨ
レベル信号が出力される。 このため、第１のゲート手段４５にはＨレベル
信号が入力して第１のゲート手段４５が接続し、
第２のゲート手段４７にはインバータ４６を介し
てＬレベル信号が入力して第２のゲート手段４７
が開放し、フエイルセーフ手段４８でそのときの
エンジン回転数およびエンジン負荷状態に応じて
設定されたフエイルセーフ値に対応する疑似信号
が、第１のゲート手段４５を介して燃料噴射パル
ス幅演算手段４９に入力されて、燃料噴射パルス
幅が演算されるので、エアフローメータ２の系に
故障が発生しても直ちにフエイルセーフが成され
る。
本発明は、以上詳述したように、エアフローメ
ータの分圧抵抗間の接続点とＡ／Ｄ変換器とを接
続する基準電圧信号ラインに第１の平滑用コンデ
ンサをバイアス接続し、上記エアフローメータの
フラツプに連動する分圧抵抗の可動端子とＡ／Ｄ
変換器とを接続する可動端子電圧ラインに第２の
平滑用コンデンサをバイアス接続すると共に、上
記第１，第２の平滑用コンデンサにそれぞれ放電
用抵抗を並列接続するようにしたので、上記各ラ
インの断線等によりエアフローメータの系に故障
が発生した場合、上記平滑用コンデンサの放電が
放電用抵抗により早められ、これにより信号レベ
ルが早期に低下し、これらの信号に基づき吸入空
気量算出手段で算出される吸入空気量が直ちに許
容範囲外となり、エアフローメータの故障発生時
点から診断手段にて故障と判定されるまでの時間
が短縮され、また、診断手段による故障判定後、
直ちにフエイルセーフ手段によるフエイルセーフ
値に基づいて燃料噴射パルス幅が算出されるの
で、早期にフエイルセーフ動作が行われ、その結
果、エアフローメータの系が故障してもエンジン
停止を回避することができる。
ータの分圧抵抗間の接続点とＡ／Ｄ変換器とを接
続する基準電圧信号ラインに第１の平滑用コンデ
ンサをバイアス接続し、上記エアフローメータの
フラツプに連動する分圧抵抗の可動端子とＡ／Ｄ
変換器とを接続する可動端子電圧ラインに第２の
平滑用コンデンサをバイアス接続すると共に、上
記第１，第２の平滑用コンデンサにそれぞれ放電
用抵抗を並列接続するようにしたので、上記各ラ
インの断線等によりエアフローメータの系に故障
が発生した場合、上記平滑用コンデンサの放電が
放電用抵抗により早められ、これにより信号レベ
ルが早期に低下し、これらの信号に基づき吸入空
気量算出手段で算出される吸入空気量が直ちに許
容範囲外となり、エアフローメータの故障発生時
点から診断手段にて故障と判定されるまでの時間
が短縮され、また、診断手段による故障判定後、
直ちにフエイルセーフ手段によるフエイルセーフ
値に基づいて燃料噴射パルス幅が算出されるの
で、早期にフエイルセーフ動作が行われ、その結
果、エアフローメータの系が故障してもエンジン
停止を回避することができる。
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図はエアフローメータの
制御回路構成図、第３図は故障診断を行う場合の
従来との比較を示すグラフ、第４図はエアフロー
メータの自己診断制御のための等価回路図、第５
図はフエイルセーフのための等価回路図である。 ２…エアフローメータ、２１…Ａ／Ｄ変換器、
２３…可動端子、２４…（エアフローメータの）
フラツプ、３１…診断手段、３２…吸入空気量算
出手段、４５，４７…第１，第２のゲート手段、
４８…フエイルセーフ手段、４９…燃料噴射パル
ス幅演算手段、５０…駆動手段、５１…フユーエ
ルインジエクタ、C1…第１のコンデンサ、C2…
第２のコンデンサ、R1，R2…分圧抵抗、R3，R4
…放電用抵抗。
テムのブロツク図、第２図はエアフローメータの
制御回路構成図、第３図は故障診断を行う場合の
従来との比較を示すグラフ、第４図はエアフロー
メータの自己診断制御のための等価回路図、第５
図はフエイルセーフのための等価回路図である。 ２…エアフローメータ、２１…Ａ／Ｄ変換器、
２３…可動端子、２４…（エアフローメータの）
フラツプ、３１…診断手段、３２…吸入空気量算
出手段、４５，４７…第１，第２のゲート手段、
４８…フエイルセーフ手段、４９…燃料噴射パル
ス幅演算手段、５０…駆動手段、５１…フユーエ
ルインジエクタ、C1…第１のコンデンサ、C2…
第２のコンデンサ、R1，R2…分圧抵抗、R3，R4
…放電用抵抗。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ フラツプ式のエアフローメータからの可動端
子電圧信号、基準電圧信号及び一定電圧信号に基
づき吸入空気量を算出する吸入空気量算出手段
と、 上記吸入空気量が許容範囲外の場合に故障と判
定する診断手段と、 エンジン回転数およびエンジン負荷に応じ吸入
空気量に対応するフエイルセーフ値を設定するフ
エイルセーフ手段と、 上記診断手段で故障と判定した場合、上記フエ
イルセーフ手段にて設定されたフエイルセーフ値
に基づき燃料噴射パルス幅を算出する燃料噴射パ
ルス幅演算手段とを備え、 さらに上記エアフローメータの分圧抵抗間の接
続点とＡ／Ｄ変換器とを接続する基準電圧信号ラ
インに第１の平滑用コンデンサをバイアス接続
し、 上記エアフローメータのフラツプに連動する分
圧抵抗の可動端子と上記Ａ／Ｄ変換器とを接続す
る可動端子電圧信号ラインに第２の平滑用コンデ
ンサをバイアス接続すると共に、 上記第１、第２の平滑用コンデンサにそれぞれ
放電用抵抗を並列接続したことを特徴とする内燃
機関の電子制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57171506A JPS5960068A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 内燃機関の電子制御装置 |
| US06/535,486 US4546647A (en) | 1982-09-30 | 1983-09-26 | System for diagnosing an internal combustion engine |
| DE3335339A DE3335339C2 (de) | 1982-09-30 | 1983-09-29 | Anordnung zur Diagnose eines Verbrennungsmotors |
| GB08326191A GB2130750B (en) | 1982-09-30 | 1983-09-30 | Diagnostic system for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57171506A JPS5960068A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 内燃機関の電子制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5960068A JPS5960068A (ja) | 1984-04-05 |
| JPH051385B2 true JPH051385B2 (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=15924369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57171506A Granted JPS5960068A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 内燃機関の電子制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4546647A (ja) |
| JP (1) | JPS5960068A (ja) |
| DE (1) | DE3335339C2 (ja) |
| GB (1) | GB2130750B (ja) |
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| GB2179179B (en) * | 1985-08-12 | 1989-10-18 | British Gas Corp | Improvements in or relating to burner control systems |
| GB2209075B (en) * | 1985-08-12 | 1989-10-18 | British Gas Plc | Relay contact check circuit |
| JPS62161037A (ja) * | 1986-01-09 | 1987-07-17 | Nippon Denso Co Ltd | 車両に搭載される総合診断装置 |
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| JP2666229B2 (ja) * | 1992-03-30 | 1997-10-22 | 本田技研工業株式会社 | 内燃エンジンの異常診断装置 |
| JP2825710B2 (ja) * | 1992-08-27 | 1998-11-18 | 三菱電機株式会社 | エンジン制御装置 |
| DE4438714A1 (de) * | 1994-10-29 | 1996-05-02 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs |
| JP3052813B2 (ja) * | 1995-12-05 | 2000-06-19 | トヨタ自動車株式会社 | 吸気量検出器の異常検出装置及び異常検出方法 |
| SE514368C2 (sv) * | 1999-06-01 | 2001-02-12 | Volvo Personvagnar Ab | Förfarande och arrangemang för diagnos av givare i samband med styrning av en förbränningsmotor samt användning av nämnda arrangemang |
| US6928854B2 (en) * | 1999-12-22 | 2005-08-16 | Robert Bosch Gmbh | Method for detecting malfunctioning in a sensor |
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| JP4728683B2 (ja) * | 2005-04-12 | 2011-07-20 | 東急車輛製造株式会社 | 非常用具収容装置 |
| DE112007001787T5 (de) * | 2006-07-31 | 2009-09-10 | Mitsubishi Electric Corp. | Stromversorgungsvorrichtung und Sequenzersystem |
| JP7222363B2 (ja) * | 2020-01-07 | 2023-02-15 | トヨタ自動車株式会社 | エアフロメータの異常診断装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3938075A (en) * | 1974-09-30 | 1976-02-10 | The Bendix Corporation | Exhaust gas sensor failure detection system |
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