JPS5961743A - 内燃機関の自己診断方式 - 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】 本発明は、診Ｉ９ｉ　！Ｊべき系に対して故障の有無を
検出づる内燃機関の自己診断方式に関りるらのである。

内燃機関にお（］る運転制御のための各４１４成制御系
は、コンビコータによって故障の有無を診断づるように
なってさた。この場合、全ての構成要素についてこれを
表示するには、表示数が多くなり過ぎ、：１−リ”−の
見落しなどで本来の急性を失うおそれがある。そこで特
公昭５１−２０７８７号公報などでみられるように、診
断対象を故障した際の危険度に分類して、危険度の高い
ものから優先表示を行う工夫がなされた。そして、特殊
操作を行なわないと診断できないような内容のものは、
ユーザー側では診断対象から外してあって、ディーラへ
の持込みの際、別の診断器を用いて診ｔ！Ｆｉ−４−る
こととし、できるだけ診断表示数を少くし、ユーザー側
でのチェック負担を軽減づることが考えられている。

本発明は、上記事情にもとづいてなされたもので、始動
および走行に必要な部品についでの故障診断は、ユーリ
゛′−側に対しで直ちに表承りることどし、始動および
走行に支障のない部品についての故障診断は、特殊なモ
ードに切換えることで子の判定を行い、故障表示するよ
うにした内燃（幾関の自己診断方式を提供しようとする
ものである。

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、コンピュータ制御による燃料噴射シス
テムの一例を示したブロック図てあり、図において、符
号１は点火コイルの一次側負極にり信号をどり点火位置
および点火間隔を検出ηるｌ、：めの点火（ｎ号光生回
路、２は、吸入系の途中に設りられ吸入空気量を検出づ
る−１．アフロ−メータ、３は冷１１１水温を検出する
水温センリ、４は吸入空気の温度を検出づる吸気温セン
リ、５は排気系の途中に設置され排気ガス中の酸素濃度
を検出りる酸素１ｉ１度検出レン１）（ｏｚけンリ勺、
６はスタータ動作を検出づるスタータスイッチ、ｌは吸
入管負圧を検出Ｊるバキ−“Ｊ−ムスイッチ、８はスＣ
Ｉ　Ｊ　ｌ−ルシャフトに取りっＩＪられてｄ５す、ア
クヒル・Ａ）の状態を検出Ｊるアイドルスイッチ、９は
ノ′イドルスイッヂと同心的に配置され、アク［ルがあ
る開度以上であることを検出ジるフルスーｒツチ、１０
は２つのモード〈ユーザ用とディーラ点検用）に分（）
られているコンピュータ１１の自己診断１幾能１１ａを
コネクタのオン・オフ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（プられているフコ−エルインジェクタの内部
通路中の弁を、コンビコータ１１の自己診断機能１１ａ
の判定の結果、フェイルセーフ機能１１ｂ、燃料噴射制
御機能１１ｃを働かせる時、あるいは前記各機構成要素
１ないし１０力目らの入力信号で燃料噴射制御機能１１
Ｃ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］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コ−
エルインジェクタへ圧送するフューエルポンプ、１４は
同ポンプを駆動りるためのリレー回路、１５は自己診断
１幾能１１ａにおいて診断個所に故障があったとき、ラ
ンプを点灯してそれを告知づる警報ランプ、１６はコン
ピュータの自己診…ｉ（幾重１１ａからの酸素濃度検出
伯母により点滅モード切換え機能ＩＭを働かけ、故障の
ない時には酸素ｉ！１１度検出セン＋Ｊ５のモニタ動作
を行い、排気カス中の酸素濃度が濃いとき点灯し、囮い
時消＊Ｉづるλ　　　　Ｚ′ ど共に故、Ｓのある時には故障個所−１点減信号を表示
するモニタランプである。

上記コンピュータ１１と各入力（ｔ４成要素１ないし１
０との間にはインタフェース回路１７ａないし１７ｇが
あり、出力構成要素１２．１３６よび１５との間には駆
動回路１８ａ　、　１８１＋　、　１８ｃがあって制御
ユニットを構成しでいる。上記コンピュータ１１は、例
えばメモリ、ｌ　／　Ｏａ３よびタイマを内蔵したスタ
ライックな１デツプの＝１ンピコータである。そして前
）小のＪ、うに、自己診断機能１１ａ、フＬ・イルレー
ク機能１１ｂ、燃粕噴０１制御機能１１ｃおよび酸素濶
度七ニタランブ１６の点滅モード切換え機能１１ｄを）
Ｓ１成するプログラムが格納されている。

更に説明りるなうば、」ニ記自己診…ｉ機能１１ａて（
，１１、各構成要素１ないし９および１２．１３の動作
状態を監視し、故ト１やと判定できる入出力信号となつ
ｌ、−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）ｌイルゼーノを行
−）よう−ノーＴ−イルセーフ機能１１１）に実行を指
令りるのであく）。；１；だノエイルＬ−ノ（幾ｆｌｌ
ｊ１１１＋ｐは、自己診断（幾重ｉ１ａからの指令信号
で燃料噴射制御ｌｌ１機能１１（］にり・１して故障し
た部分からの伯舅入力を停止１．さけ、ノエイルせ一フ
機能１＝６ｂ内に設定した故障部品に苅応づる凝似信弓
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ツないし９から
の入力信号に対して演算処理を行い、フューエルインジ
ェクタの制御回路１２を、適正なタイミングおよび時間
、作動させ、フコ−エルインジェクタを動作し、所定の
空燃比状態になるように燃料を噴射させ、同時に、フュ
ーエルポンプ１３を作動し、燃わ１をフューエルインジ
ェクタに供給りるのである。更に、点滅モード切換機能
１１（１でｔま、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より信号を受は酸素濃度検
出セン９−５のモニタ動作を行なうが、故障発生時は自
己診１１７ｉ　機能１１ａより信号を受り（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
により表示づるのである。

このような制御ユニットにＪ３いて、本発明に係る自己
診断モードの切換えは、前述の診断モード切換用コネク
タ１０を含む１つの入力系で達成される。自己診断モー
ドを切換えないでそのまま故障診Ｒｉｉ　シ、警報ラン
プ１５を表示さく千る対象は、例えば点火１８弓発生回
路、スタータ動作信号光４１回路。

−ｒアノローメータ、水温センリーなどの入力系、ツー
１−二Ｔ’−）し・インジ］−クタ、フコ−’ｔ　）レ
ボンブなど゛の出ノｊ系であって、これらは、いずれも
始動、走行に必要なものである。

また、自己診断（−トを特殊モートに切換えて故障診断
するものとしては、酸素１ｌｉａ度検出セン１）。

アイドルスイッチ イッヂ．吸気滌スイッチなどがあり、これら（よいり゛
れ゛し始動．走行に支障のないものである。

この実施例においては、例えば水）晶セン４ノ３。

点火信号発生回路１については、＝１ネクタ１ｏの接続
なしで、コンピュータ１の自己診断機能１１ａは、その
故障の有無を診断し一ｃ１故障があれば駆動回路１８ｃ
に出力信号を与え、警報ランプ１！１を点灯ブるのであ
る。また、例えばフルスイッチ９については、コネクタ
の接続なしでは自己診断機能＋１ａで故障と判定しても
出力されず、警報ランプ１５の点刻はなされない。また
、コネクタ１０の接続状態（これはデ．（−ラ側で行う
自己診断方式の一環であるがンでは、点火信号回路１の
出力が所定の回転数Ｎ１以上を所定の時間分積算し、タ
イムアツプした時、−に記フルスイッチに係る入力系の
故障につき自己診断機能１１ａで故障判定の出力を駆動
回路１８ｃに与え、警報ランプ１５を点灯づる。

次に、コンピュータ１１の自己診断機能１１ａに等価な
回路を第２図に示し、より具体的に本発明に係る方式を
説明づる。

水温センサ３の出ツノは、診断回路２１ににっ−（故障
の有無を診断される。上記診断回路２１への入力信号は
ウィンドコンパレータで判定され、上記コンパレータは
、２つのオペアンプ２２．　２３にてれそれ定電圧を印
加してあって、そこに入力信号をりえ、定電圧信号との
比較により上限Δ５よび一ト限を越えた時、Ａアゲート
２４に１ルーベル信号を出力し、上限およびＦ眼内の時
、Ｌレベル信号となる。

故障状態の継続をカンウド値で定義づるために、上記診
断回路２１には発振回路２５からの１８＠で開閉するア
ンドゲート２Ｇ，　２７が用意されてＪｊす、ウィンド
コンパレータからの出力信号は、］′ンドグー１へ２６
に対し゛（はス１〜レートに、アンドゲート２７にλ＝
Ｊ　してはインバータ２８を介して反転しで与えられる
。上記アンドゲート２６を経由して第１のカウンタ２９
に．与えられた信号は、、ノイズなどのｍ　ｌ！ｌ定を
防１１−ツるため成る回数以上カラン（〜した時、カウ
ンタ２９から出力される。この時、上記カウンタ２９か
らの出ツノ信号は、インバータ３０Ｊ３よびアンドグー
ｔ−３１で構成きれるラッチ部を介してフィードバック
され、ラッチされている。

−−　方、前述の成る回数により少ない回数Ｓしてカラ
ン１へしで正常状態に戻てンだ場合、第１のカウンタ２
９に舶を残しＣ置くと、長い間の運転により誤判定のカ
ラン１〜数が累積され、故障と判定されてしまう。−で
こＣ・第１カウンタ２９をリレン１〜りるために、第２
の／Ｊ　Ｃ，’メンタ３２が設りられＣいる。

正常時には、ウィンドコンパレータの出力は［−１ノベ
ルであるの（′、前述のようにインバータ２８で反転し
Ｃカウンタ３２でカラン１〜アツプし、所定回数以上に
なー）だ時点（正常状態の一定持続）　Ｆ　ｌ−ルベル
で出力し、第１カウンタ２９をリレン１−ツる。

なおここで使用しているノｊウンタは、便宜上２進カウ
ンタを利用しているため、ノＪウントアツブする値の２
倍の周期でＨ−１を繰り返づ。したがって第２カウンタ
３２がしレベルのときは第１カウンタ２９はピット状態
にあるが、トＩレベルのどきにはリセット状態となった
ままなので、この時に故障が発生したならば、第１カウ
ンタ２９はカウントできない。そこで第２カンウタ３２
がカラン１ヘアツブしてトルベルになったら、微少時間
の遅れを取って自分自身をリセットして第１カウンタ２
９を常にセット状態にして置く必要がある。この目的で
ｊｎ延素子３３が設けられている。

そして上記診断回路２１よりの出力（ハ号は、駆動回路
１８ｃを介して警報ランプ１５の点灯をもたらす。

またフルスイッチ９の入力系におりる自己診断は、診断
回路３４によって故障の有無を診断される，。

」−記診断回路３４への入力信号は、発振回路３５から
の信号で開閉するアンドゲート３６に対してス１〜レー
１〜に、また同じくアントゲ−１−３７に対してはイン
バータ３８を介しく入力される。各アンドゲート３Ｇ、
　３７からの出力信号は、第１のカウンタ３９ＪｊＪ：
び第２のカウンタ４０にそれぞれ与えられ、カウントア
ツプされる。イして成る回数以」−カウントアツプした
時にカウンタ３９．４０から出力Ｊる信号は、インバー
タ４１．４２およびアンドグー１〜４３．４４で構成さ
れるラッチ部を介し−Ｃフィードバックされ、出力をラ
ッチしている。上記カウンタ３９および４０の出力はプ
ントグー１へ４５に与えられ、」−記ナンドゲート４５
の出力はアントゲ−１−４０に入力される。

点火信号発生回路１からの出力信号は、波形整形回路４
７１周波数−電圧変換回路４８を経由してＡベアシブ４
９で構成される］ンバレータにより定電圧信号と比較さ
れ、エンジン回転数が、Ｎ１以上で１−ルベル、Ｎ１以
下でルベルの信号を出力づる。上記出力信号は、１ルベ
ルでアンドグー１−５０を介してｆｆｉ算タイマ５１に
供給され、積算タイマ５１の出力信号は、前述のアンド
グー１へ４６に入力される。そしてコー記アンドゲート
４６の出力は、駆動回路１８ｃに供給され、警報ランプ
１５の点灯をもたらす。

上記アンドゲート５０の開閉信号は、診断Ｄ−ド切換コ
ネクタ１０から与えられ。上記コネクタ１０が接続され
る時、Ｌレベル信号がインバータ５２に人力され、その
出力信号は１ルベルで上記アンドゲート５０に供給され
るからゲートは聞いて、出力信号を上記積算タイマ５１
に与える積搾時間〆を越える時、フルスイッチ９０入力
系において故障（、ｌｌｉ号があれば、アンドグー１−
／ｌｅを介して駆動回路１８ｃへと出力信号を出すので
ある。

このような構成では、水温センサ３の人）ｊ系に故障が
あれば診断回路２１で故障と判定し、出ツノ信号を駆動
回路１８ｃに与えることにイ（るが、フルスイッチ９に
関しては、コネクタ１０が接続されない限り、故障判定
の信号を駆動回路１８ｃに出力しない。またコネクタ１
０を接続した条１′１下にＪ５いて、エンジン回転数が
Ｎ１回転以上をある積紳時間以上継続づ゛るまでの間は
積棹タイマ５１からの出力はな（、したがって、アクス
ルペタルを踏んで一定の運転状況を保った段階でフルス
イッチ９の故障判定の出力信号がゲート４６を介（］（
駆動回路１８ｃにもたらされる。

したがってコーザー側では、水温センサーのように始動
、走行に直接関係のある系については直らに故障判定の
表示を行うが、始動、走行に支障のない部分については
ディーラ側へ持ら込まれた際、上記＝１ネクタ１０の接
続でディーラ側で特殊モードとしてフルスイッチなどの
故障チェックを行うのである。

本発明は、以」−詳述したように、エンジンの運転制御
のｌ（めの各構成制御系を、始動および走行に不可欠の
系と、始動および走行に支障のない系とに分類し、前者
の系に属づる自己診断は、故障の表示を直接実施でると
共に、後者の系に属する自己診断は、所定条件のもとで
その故障判定を行うように上記自己診断の−［−一ドを
切換えるので、−７−−ザーによる自己表示のチェック
数が制限され、運転中におりる見落しが避【）られ、始
動、走行に９障のないものはユーザーに知らけ゛ないこ
とで不必要な不安感を除くことができ、Ｊ：たモード切
換えにＪ、つてｊ“イーラで点検づる方式にりることか
できるのて、コーザー使用上の誤診断が避（プられ、そ
れでいてモード切換えのみで全ての構成制御系につき自
己診断機能を保持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づｌｌＩ！ｉわＩ噴射シ
ステムのブロック図、第２図は水温センサＪ５　Ｊ、び
フルスイッチの各入力系にお【）る故障診断の等価回路
図である。 １・・・点火信号発生回路、２・・・エアフローメータ
、３・・・水濡センサ、４・・・吸気温センサ、５・・
・耐素澗度検出センサ、θ・・・スタータスイッチ、７
・・・バキコームスイッチ、８・・・アイドルスイッチ
、９・・・フルスイッチ、１０・・・診断モー１〜切換
用コネクタ、１１・・・コンピュータ、１１ａ・・・自
己診断機能、１１ｂ・・・フェイルセーフ機能、１１ｃ
・・・燃１’ｌ　ｒｌＲ銅制胛機能、１１（１・・・ｌ
５ｆｆ素濶度モニタランプ点滅モード切換機（（Ｆ、１
２・・・フューエルインジェクタ制御回路、１３・・・
フューエルポンプ、１４・・・リレー、１５・・・警報
ランプ、１６・・・モニタランプ、１７ａ〜１７ｊＪ・
・・４２４７１７２回路、１（ｌａ〜１８に・・・駆動
回路、２１．３４・・・診［０１回路、２２、２３．４
り・・・Δベノノンブ、２４・・・Ａアゲ−１−１２！
］。 ３ｊ）・・・ブを振回路、２（ヒ２７．３，１．３Ｇ、
　：３７．４３．４４．４６゜５０・・・アンドグー１
−１２１１．３（１，３８，４１，’　４２．５２・・
・インバータ、２９．３２．３９．４０・・・カウンタ
、７Ｉ７・・・波形整形回路、４８・・・周波数−電圧
変換回路、５１・・・積陣タイマ。 特π′［出願人　　　　富士重コニ業株式会ン１代理人
　弁理士　　小　橋　（ａ　汚

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 王ンジンの運転制御のための各構成制御系を、始動およ
   び走行に不可欠の系と、始動おＪ：び走行に支障の４【
   い系とに分類し、前者の系に屈づる自己診ｒｌｌｉは、
   故障の表示を直接実施すると共に、後者の系に属づる自
   己診断は、所定条イ′（のもとてその故障判定をｔｌう
   ように上記自己診断のｔ−ドを切換えることを特徴と覆
   る内燃機関の自己診断方式。