CN101988439B - 内燃机控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及内燃机控制装置，即使发生了时钟输入故障也能正常地向微处理器(MP)传输故障/异常结果(不同的故障结果)，能极力抑制MP的数据处理负担。在该内燃机控制装置中，将来自对时钟输入故障进行诊断的时钟故障判定电路的时钟故障判定信号，与来自进行异常诊断的异常诊断电路的异常诊断信号并行传送，输入到故障/异常信号输出电路，在故障/异常信号输出电路中进行或运算，将一个系统的故障/异常输出或信号向MP输出。在MP中，根据故障/异常输出或信号的状态电平变化，对故障/异常信号输出电路输出故障/异常确认输入信号，根据对故障/异常输出或信号的状态电平进行切换控制的结果，确定是异常状态、时钟故障状态及正常状态中的哪一个。

Description

内燃机控制装置

技术领域

本发明涉及被搭载于以汽油、轻油等作为燃料的汽车、摩托车、农耕机、工业设备、船舶设备等中，并通过电池电压或对将其升压的电压来控制用于驱动燃料喷射装置的电磁负载的内燃机控制装置，具体而言，涉及一种具备对通信电路、振荡电路进行故障诊断的功能的内燃机控制装置。

背景技术

以往，这种内燃机控制装置广泛采用了下述类型的控制装置，即具备为了提高每公升燃料行驶的公里数或输出功率而直接向汽缸中喷射燃料的喷射器。如果这样的汽缸内直接喷射型喷射器与其他现有类型的喷射器相比，则在为了使用加压成为高压的燃料所需的喷射器的开阀动作中需要很多的能量。在最近的汽缸内直接喷射型喷射器中，由于电磁负载(电感负载)中流过的电流具有增加的倾向，所以，容易发生电磁负载、驱动电路元件的故障等。与之相伴，故障诊断的细分化、高精度化的需要增高。

鉴于此，在控制如汽缸内直接喷射型喷射器那样的电磁负载的内燃机控制装置中，一般采用了下述的方法：设置为了得到比电池电源电压高的电压的升压机构，对电磁负载施加通过该升压机构升压后的电压，由此在短时间内使向电磁负载的通电电流上升。

具体而言，在代表性的汽缸内直接喷射型喷射器的电流波形中，在通电初期的峰值电流通电期间使用升压电压，使电磁负载的通电电流在短时间内上升到预先设定的峰值电流停止电流。接着，为了喷射器的开阀，需要通过比该升压电压低的电池电源电压来保持电磁负载的通电电流。为了将该电磁负载的通电电流保持为某一规定的电流值，利用专用的高端驱动器(high side driver)驱动信号来切换与电磁负载连接的高端驱动器。进而，在喷射结束时，为了快速进行喷射器的闭阀，使电磁负载的通电电流的下降期间成为短时间，来切断电磁负载的通电电流。

下面，针对这样的内燃机控制装置中的时钟故障进行说明。在内燃机控制装置的情况下，内部电路中使用的时钟输入信号需要采用高精度的信号，来生成用于使用内部的振荡电路(包括现有的振荡振动件等)对内部电路进行驱动的时钟输入信号。尤其在内部电路的逻辑电路、驱动电路中，对时钟输入信号的上升沿或下降沿进行检测而动作。

不过，这样的内部振荡电路的时钟输入信号，有可能因为布线部分的断线、输入信号的接天/接地、振荡振动件的故障、由部件安装时的焊锡球等引起的安装不良等，发生无法正常输入的时钟输入故障。

在产生这样的时钟输入故障、时钟输入信号被固定为高状态或低状态的情况下，导致内部电路的逻辑电路、驱动电路的输出信号被固定为高状态或低状态。由于在该影响下，用于驱动电磁负载的驱动电路、升压用的驱动电路(DC/DC转换器驱动电路)的输出也被固定为高状态或低状态，所以，成为电磁负载中持续流动大电流的原因。例如，在用于驱动电磁负载的驱动电路的输出以有效状态被固定的情况下，电磁负载为开阀的状态，能够成为处于喷射燃料的状态。另外，在升压用驱动电路(DC/DC转换器驱动电路)的输出以有效状态被固定的情况下，处于电流在驱动电路自身中流动的状态，内燃机控制装置有着火之虞。

因此，最近为了具有将与电磁负载相关的故障诊断结果向内燃机控制装置的内部所具备的微处理器传递(输出)的功能，普及了一种具备通信电路作为内部电路的逻辑电路的构成。这样的通信电路一般是以相互连接的串行通信方式进行输出的类型。在现有的内燃机控制装置中，正在开发一种具备对包括驱动电路的接线的外部电路组的故障诊断功能，在该故障诊断功能中，监视由内燃机控制装置内的故障检测电路生成的信号，并具有通过串行通信向微处理器传送故障诊断结果的数据的功能的产品。

这里，作为代表性的公知内燃机控制装置，着眼于具有下述功能的产品：利用将微处理器与串行通信电路相互连接的串行通信，每隔一定时间向微处理器传送外部电路组的故障信道和故障状态。在这样的产品中，如果存在多个功率开关，则增大了串行通信的发送数据量来发送诊断结果，但在该情况下，存在着微处理器的软件负担增大这一难点。这里，增大串行通信的发送数据量的理由在于，如果减小发送数据量，则无法将所有信道的故障信道和故障状态作为诊断结果向微处理器传送，在包括对点火、燃料喷射进行控制的功率开关的故障检测机构中，当同时发生了多个故障时，作为故障诊断结果，无法发送多个故障结果。

鉴于此，开发了一种即使在不增大通信数据量、且发生了多个与电磁负载相关的故障(接天、接地、短路、开路)的情况下，也能够检测出这些故障的内燃机控制装置。

作为一个例子，可以举出下述的发动机控制装置：具有借助串行通信将诊断结果向微处理器发送的串行通信电路，基于规定位数的串行通信信号通过一次通信进行诊断结果的发送，并对诊断结果输出的串行通信信号设置表示有无多个故障的位(bit)，通过该位来判定有无多个故障(参照专利文献1)。

根据该发动机控制装置(内燃机控制装置)，可以基于规定位数的串行通信信号通过一次通信进行诊断结果的发送，并借助对诊断结果输出的串行通信信号设定的表示有无多个故障的位，来判定多个故障的有无，从而，即使在不增大通信数据量、且发生了多个故障的情况下，也能够检测出多个故障。

另外，作为关联的公知技术，可举出具有下述微处理器的装置：利用可以由较少的部件个数构成的简单的电路来检测向微处理器供给的时钟的停止，从而可以防止发生重大的故障障碍(专利文献2)。

专利文献1：日本特开2003-074401号公报

专利文献2：日本特开平4-043436号公报

在上述的具有代表性的公知内燃机控制装置中，如果在对用于驱动电磁负载的驱动电烙和升压用的驱动电路(DC/DC转换器驱动电路)、或包括串行通信电路的内部电路的驱动电路和逻辑电路供给的时钟输入信号中，发生了任意的时钟输入故障(断线等)，则无法向微处理器进行传送，存在不能够发送多个故障结果的问题。

而且，即使应用上述的专利文献1、专利文献2所记载的技术，当在与对喷射器等那样的电磁负载进行驱动的驱动电路被供给的时钟输入信号相关的故障诊断中，发生了时钟输入故障时，由于串行通信电路也被固定为高状态或低状态，所以，存在着无法通过公知的串行通信向微处理器传送多个故障结果的问题。

鉴于此，作为在这样的情况下也能够将不同的故障恰当地传送给微处理器的方法，可以考虑能够通过不同的传输线对与时钟输入信号相关的时钟输入故障、和与串行通信相关的串行通信输入故障进行传输的安装结构，但在这样的安装结构中，由于微处理器的数据处理功能的负担显著增大，对数据处理时间造成不良影响的可能性也增高，所以，不是优选的方法。

发明内容

本发明为了解决这样的问题而提出，其技术课题在于，提供一种无论在时钟输入信号中发生了怎样的时钟输入故障，都能够正常地向微处理器传输故障/异常结果(包括不同的故障结果)，并且通过利用极少的传输线，将微处理器的数据处理负担抑制为最小限度的内燃机控制装置。

为了解决上述技术课题，本发明的内燃机控制装置，具备：设置在电池电源电压与接地电压之间的电磁负载驱动电路；由电磁负载驱动电路驱动的电磁负载；微处理器，其输出用于控制电磁负载驱动电路对电磁负载的驱动的控制信号；时钟输入信号生成电路，其生成为了使电磁负载驱动电路工作而使用的时钟输入信号；针对电磁负载驱动电路及电磁负载诊断物理异常的异常诊断电路；和时钟故障诊断电路，其对从时钟输入信号生成电路输出的时钟输入信号的时钟输入故障进行诊断，所述内燃机控制装置的特征在于，还具备由逻辑电路构成的故障/异常信号输出电路，其并行输入从异常诊断电路输出的异常诊断信号和从时钟故障诊断电路输出的时钟故障诊断信号，输出进行了或运算后的一个系统的故障/异常输出信号，微处理器根据从故障/异常信号输出电路输入的故障/异常输出信号的状态电平的变化，对该故障/异常信号输出电路输出故障/异常确认输入信号，根据对该故障/异常输出信号的状态电平进行切换控制后的结果，来确定是异常状态、时钟故障状态及正常状态中的哪一个。

上述内燃机控制装置的一个实施方式的特征在于，异常诊断电路是诊断过温度作为物理异常的过温度诊断电路、或诊断过电流作为物理异常的过电流诊断电路。

上述内燃机控制装置的另一个实施方式的特征在于，具备通信电路，该通信电路与微处理器之间进行和电磁负载相关的故障诊断信息或和该电磁负载相关的设定变量值的通信，异常诊断电路是对通信电路与微处理器之间的通信故障进行诊断的通信故障诊断电路，故障/异常信号输出电路是多种故障输出电路，其并行输入从通信故障诊断电路输出的通信故障诊断信号和从时钟故障诊断电路输出的时钟故障诊断信号，输出进行或运算而得到的一个系统的故障输出信号，微处理器根据从多种故障输出电路输入的故障输出信号的状态电平的变化，对该多种故障输出电路输出故障确认输入信号，根据对该故障输出信号的状态电平进行切换控制后的结果，来确定是作为异常状态的通信故障、时钟故障以及正常状态中的哪一个。

上述内燃机控制装置的又一个实施方式的特征在于，通信故障诊断电路在从微处理器向通信电路发送的通信输入信号的位数不正常的情况下，将作为通信故障的诊断结果经由该通信电路向该微处理器输出。在该内燃机控制装置中，优选通信故障诊断电路在由微处理器确定了通信故障的情况下，将在通信电路中设定的设定变量切换为初始值；或者时钟故障诊断电路在诊断为从时钟输入信号生成电路输出的时钟输入信号中产生了时钟故障时，输出复位控制信号，使电磁负载驱动电路及通信电路的动作复位。而且，在后者的内燃机控制装置中，优选时钟故障诊断电路判定为在基于复位控制信号的输出将电磁负载驱动电路及通信电路的动作复位之后，时钟输入信号中的时钟故障被消除而恢复为正常时，自动解除该复位，停止该复位控制信号的输出，并且，优选具备复位恢复诊断电路，用于诊断是否因被输入复位控制信号而恢复了复位，在该复位恢复时，将复位恢复诊断信号向通信电路输出，使该通信电路的动作恢复。

并且，在上述任意一个内燃机控制装置中，优选至少电磁负载驱动电路、异常诊断电路、时钟故障诊断电路、通信故障诊断电路、通信电路、故障/异常信号输出电路或多种故障输出电路、以及复位恢复诊断电路，被构成为集成化的集成电路。

另一方面，本发明的内燃机控制装置用程序具有上述任意一个内燃机控制装置中的微处理器、异常诊断电路、时钟故障诊断电路、通信故障诊断电路、故障/异常信号输出电路或多种故障输出电路、通信电路以及复位恢复诊断电路的功能的信息，或集成电路的功能的信息，并且能够由CPU执行。

另外，本发明的其他的内燃机控制装置的特征在于，由外部电路构成所述任意一个内燃机控制装置中的微处理器、异常诊断电路、时钟故障诊断电路、通信故障诊断电路、故障/异常信号输出电路或多种故障输出电路、通信电路以及复位恢复诊断电路的功能，或集成电路的功能。

根据本发明的内燃机控制装置，即使对内部电路的驱动电路、逻辑电路供给的时钟输入信号发生了某些时钟输入故障，也能够正常地向微处理器传输故障/异常结果(包括不同的故障结果)，且能够通过极少的传输线，将微处理器的数据处理负担抑制到最小限度。结果，可保证电磁负载的故障诊断的可靠性与精度，能够可靠地进行内部电路的故障诊断，从而比以往装置进一步提高了安全性与可靠性。

附图说明

图1是表示本发明的实施例1涉及的内燃机控制装置的概略构成的模块电路图。

图2是为了对图1所示的内燃机控制装置的动作处理进行说明而表示的各部的信号波形的时序图。

图3是表示本发明的实施例2涉及的内燃机控制装置的基本构成的电路图。

图4是为了对在图3所示的内燃机控制装置所具备的串行通信电路中，发生了串行通信输入故障时的动作处理进行说明而表示的各部的信号波形的时序图。

图5是为了对在图3所示的内燃机控制装置所具备的振荡电路中，发生了时钟输入故障时的动作处理的一例进行说明而表示的各部的信号波形的时序图。

图6是为了对在图3所示的内燃机控制装置所具备的振荡电路中，发生了时钟输入故障时的动作处理的另一例进行说明而表示的各部的信号波形的时序图。

图7是表示本发明的实施例3涉及的内燃机控制装置的基本构成的电路图。

图8是表示本发明的实施例4涉及的内燃机控制装置的基本构成的电路图。

图中：1、1A、1B、1C-内燃机控制装置，2A、2B、2C-集成电路，3、3A、3B、3C-微处理器，4-复位信号，5-基准电源电压，6-低电压判定电路，7-低电压判定信号，8-内部复位判定电路，9-复位控制信号，10-时钟输入故障，11-振荡电路，12-时钟转换器，13-时钟输入信号，14-时钟故障判定电路，15-时钟故障判定信号，16-时钟故障信号，17A、17B、17C-或电路，18-串行通信输出信号，19-串行通信输入信号，20-串行通信输入故障，21-串行通信电路，22-串行通信故障判定电路，23-串行通信故障判定信号，24-串行通信故障信号，25-故障输出或信号，25’-故障/异常输出或信号，26-故障确认输入信号，26’-故障/异常确认输入信号，27-下降检测电路，28-设定变量切换信号，29-上升检测电路，30-复位恢复诊断电路，31-复位恢复诊断信号，32-第一设定变量信号，33-设定变量保持部(常态)，34-设定变量保持部(默认)，35-设定模式切换电路，36-第二设定变量信号，37-DC/DC转换器驱动电路，38-升压电源电压，39-升压电容器，40-电池电源电压，41-电源切换电路，42-施加电压切换信号，43-电磁负载驱动电路，44-高端驱动器驱动信号，45-高端驱动器，46-电磁负载，47-电磁负载通电电流，48-低端驱动器驱动信号，49-低端驱动器，50-接地电压(GND)，51-电磁负载驱动电路组，52-时钟输入电路，53-故障/异常信号输出电路，54-异常诊断电路，55-异常诊断信号，56-电磁负载控制信号，57-故障/异常确认延迟时间，57’-故障确认延迟时间，58-异常发生，59-异常确认，60-时钟故障发生，61-时钟故障确认，62-通信故障发生，63-串行通信故障确认，64-串行通信导线，65-时钟恢复，66-时钟故障检测低阈值，67-时钟故障检测高阈值，68-过温度检测电路，69-过温度检测信号，70-过温度判定电路，71-过温度判定信号，72-电流检测用电阻，73-电流检测电路，74-电流检测信号，75-过电流检测电路，76-过电流检测信号，77-过电流判定电路，78-过电流判定信号。

具体实施方式

下面，举出几个实施例，并参照附图对本发明的内燃机控制装置进行详细说明。

(实施例1)

图1是表示本发明的实施例1涉及的内燃机控制装置1的概略构成的模块电路图。

该内燃机控制装置1具有下述的功能结构：在施加电池电源电压40来驱动电磁负载驱动电路组51，对与该驱动电磁负载驱动电路组51连接的电磁负载46进行驱动通电时，利用来自内置的微处理器3的电磁负载控制信号56、和由时钟输入电路52生成的时钟输入信号13，对电磁负载驱动电路组51进行控制。

具体而言，内燃机控制装置1具备：设置在电池电源电压40与接地电压(GND50)之间的电磁负载驱动电路组51；由电磁负载驱动电路组51驱动的电磁负载46；输出电磁负载控制信号56的微处理器3，该电磁负载控制信号56用于控制电磁负载驱动电路组51对电磁负载46的驱动；作为生成时钟输入信号13的时钟输入信号生成电路发挥功能的时钟输入电路52，该时钟输入信号13被用于使电磁负载驱动电路组51工作；对电磁负载驱动电路组51及电磁负载46诊断物理异常的异常诊断电路54；时钟故障判定电路14，其作为对从时钟输入电路52输出的时钟输入信号13的时钟输入故障10进行诊断的时钟故障诊断电路发挥功能；和故障/异常信号输出电路53，其由或电路构成，并行输入从异常诊断电路54输出的异常诊断信号55、和从时钟故障判定电路14输出的时钟故障判定信号15，输出进行了或运算后的1个系统的故障/异常输出或信号25’。

其中，这里的微处理器3根据从故障/异常信号输出电路53输入的故障/异常输出或信号25’的状态电平的变化，对故障/异常信号输出电路53输出故障/异常确认输入信号26’，根据对故障/异常输出或信号25’的状态电平进行切换控制后的结果，来确定是异常状态、时钟故障状态以及正常状态中的哪一个。

即，该内燃机控制装置1的特征在于，由微处理器3根据一个系统的故障/异常输出或信号25’，对用于使电磁负载驱动电路组51工作的由时钟输入电路52生成的时钟输入信号13因断线等发生了时钟输入故障10的情况、和发生了与该时钟输入故障10不同的异常的情况的两个故障诊断进行检测的步骤。

图2是为了对该内燃机控制装置1的动作处理进行说明而表示的各部的信号波形的时序图。

这里，在由时钟输入电路52生成的时钟输入信号13因任意的故障而发生了无法向电磁负载驱动电路组51供给的时钟输入故障10的情况下，时钟故障判定电路14将表示检测出了时钟停止的情况的时钟故障判定信号15从高状态设为低状态，向故障/异常信号输出电路53输出。

另一方面，对与时钟输入故障10的判定不同的故障异常进行诊断的异常诊断电路54，在异常发生时将异常诊断信号55从高状态设为低状态，向故障/异常信号输出电路53输出。

因此，故障/异常信号输出电路53将对两个不同故障内容的时钟故障判定信号15与异常诊断信号55进行了或运算而得到的故障/异常输出或信号25’，向微处理器3输出。这里的故障/异常输出或信号25’由在输入全是高状态时，输出为高状态，在输入全是低状态时，输出为低状态，如果输入的任意一个为低状态，则输出被作为低状态输出的或电路(OR电路)构成。

具体而言，故障/异常输出或信号25’包含下述两个切换模式：首先在从产生了异常发生58时开始经过规定的故障/异常确认延迟时间57，到由微处理器3确认的异常确认59为止的期间，从高状态向低状态切换的模式；和接着在从产生了时钟故障发生60时开始经过规定的故障/异常确认延迟时间57，到由微处理器3确认的时钟故障确认61为止的期间，从高状态向低状态切换的模式。

这里，在故障/异常输出或信号25’从高状态切换为低状态时，微处理器3根据该故障/异常输出或信号25’的状态电平的变化，向故障/异常信号输出电路53输出故障/异常确认输入信号26’，并根据对故障/异常输出或信号25’的状态电平进行切换控制后的结果，来确定是异常状态、时钟故障状态以及正常状态中的哪一个。

这里，设想首先引起异常发生的情况，由于不是时钟输入故障10，时钟故障判定信号15维持着高状态，所以，在将故障/异常确认输入信号26’从高状态切换为低状态时，可以将故障/异常输出或信号25’从低状态切换为高状态。

如果接着发生时钟输入故障10，时钟输入信号13被固定为低状态(或者高状态也是同样)，则由于电磁负载驱动电路组51全都不能对时钟进行计数，处于动作停止的状态，所以，无法将故障/异常输出或信号25’从低状态切换为高状态。即，通过微处理器3，可以在利用故障/异常确认输入信号26’将故障/异常输出或信号25’从低状态切换为高状态的情况下，看作异常发生，在无法切换的情况下，看作时钟输入故障10。

这样，在微处理器3中，按照这样的步骤(顺序)，根据对包含时钟输入故障10的两个不同的故障内容进行了或运算后的一个系统的故障/异常输出或信号25’，利用故障/异常确认输入信号26’进行确认(当然，在故障内容为非检测时，表示正常状态)。

结果，当在内燃机控制装置1中确认了时钟输入信号13的时钟输入故障10时，如果微处理器3利用电磁负载控制信号56控制电磁负载驱动电路组51，将对电磁负载46的电流驱动复位，则由于能够与来自微处理器3的复位信号的输出无关地自动地转移为复位状态，所以，可以控制内燃机的发热、着火等二次故障的诱发。而且，在这样的将对电磁负载46的电流驱动复位的构成中，即使在时钟输入信号13从时钟输入故障10的发生恢复的情况下，也能够与来自微处理器3的复位解除信号的输出无关地自动进行复位解除，可减轻微处理器3的数据处理负担。

并且，在该内燃机控制装置1的情况下，通过具备在和微处理器3之间对与电磁负载46相关的故障诊断信息、或与电磁负载46相关的设定变量值进行串行通信的通信电路，且将异常诊断电路54构成为对通信电路与微处理器3之间的通信故障进行诊断的通信故障诊断电路，由此，即使在通信电路的传输线中发生了任意的异常，也能够进行必要的最低限度的针对内燃机的控制，因此，可以将与多个功率开关的驱动模式、燃料喷射量等相关的设定变量切换为初始值。

而且，在该内燃机控制装置1的情况下，由于故障/异常输出或信号25’能够与时钟输入信号13的状态无关地有效(ON)、无效(OFF)，所以，即使在时钟输入信号13发生了时钟输入故障10而无法输入的情况下，也能够对微处理器3传送表示此外的理由的故障或异常的故障/异常输出或信号25’。

另外，上述的异常诊断电路除了具备通信电路情况下的通信故障诊断电路之外，还可以应用作为物理异常，对过温度进行诊断的过温度诊断电路或对过电流进行诊断的过电流诊断电路等，它们的具体构成将在以下的各实施例中详细叙述。

(实施例2)

图3是表示本发明的实施例2涉及的内燃机控制装置1A的基本构成的电路图。

该内燃机控制装置1A用于驱动电磁负载(直喷喷射器)46，在基本构成上具备：微处理器3A；一端侧的各部与该微处理器3A连接的集成电路2A；和连接着集成电路2A的另一端侧的各部的电气系统部。该电气系统部包括下述器件的各部：将与振荡元件串联连接的一对电容器间接地连接而构成的振荡电路11、设置在电池电源电压40与接地电压(GND)50之间的电磁负载46、用于构成对向该电磁负载46的通电电流47进行控制的驱动器的由FET等开关元件构成并被配置在接地电压(GND)50侧的低端驱动器49及被配置在电池电源电压40侧的高端驱动器45、设置在电池电源电压40及高端驱动器45之间的电源切换电路41、正极侧与该电源切换电路41中的被切换为与电池电源电压40连接的连接点的连接部连接、且负极侧被接地连接的升压电容器39。需要说明的是，这里从电磁负载46观察，将电池电源电压40侧称为高端(上游)，将接地电压(GND)50侧称为低端(下游)。

其中，电源切换电路41是为了下述而设置的：通过输入来自后述的集成电路2A内的电负载驱动电路43的施加电压切换信号42，将高端驱动器45的供给电源切换为电池电源电压40或电压比电池电源电压40高的升压电源电压38。升压电源电压38通过集成电路2A内的DC/DC转换器驱动电路37被升压，是对升压电容器39充电而得到的。

而且，集成电路2A内的电磁负载驱动电路43，除了向高端驱动器45输出用于驱动高端驱动器45的高端驱动器驱动信号44，向低端驱动器49输出用于驱动低端驱动器49的低端驱动器驱动信号48之外，通过输入了来自微处理器3A的串行通信输入信号19的串行通信电路21向设定变量保持部(常态)33输送第一设定变量信号32，输入第二设定变量信号36，由此，能够根据高端驱动器驱动信号44及低端驱动器驱动信号48来变更与电磁负载46的驱动相关的参数，所述第二设定变量信号36是由设定模式切换电路35选择能够利用设定变量保持部(常态)33进行设定变更的设定变量的设定、或利用设定变量保持部(默认)34预先决定的初始值的设定变量的设定而输出的。

上述的集成电路2A内的DC/DC转换器驱动电路37、电磁负载驱动电路43及串行通信电路21，根据由集成电路2A内的时钟转换器12对来自振荡电路11的时钟输入进行转换而得到的时钟输入信号13来动作。一般情况下，时钟输入信号13作为来自被输入了由振荡电路11的作为振荡振动件、即水晶振动件或陶瓷晶振等生成的时钟的时钟转换器12的转换输出而得到，被提供给各驱动电路。

在集成电路2A内，能够根据来自微处理器3A的复位信号4的ON/OFF、或在复位判定电路8中输出的复位控制信号9，将各驱动电路全部切换成复位状态，其中在复位判定电路8中被输入了由低电压判定电路6判定基准电源电压5的变动电平而得到的低电压判定信号7。

此外，在集成电路2A中具备：时钟故障判定电路14，其输出根据来自时钟转换器12的时钟输入信号13判定了时钟输入故障10的时钟故障判定信号15、及表示时钟故障的时钟故障信号16；串行通信故障判定电路22，其输出在微处理器3A及串行通信电路21之间被收发的串行通信输入信号19、根据串行通信输出信号18判定了串行通信输入故障20的串行通信故障判定信号24、及表示串行通信故障的串行通信故障信号23；或电路17A，其被输入时钟故障信号16及串行通信故障信号23，向微处理器3A输出进行了或运算后的故障输出或信号25；下降检测电路27，其检测出由微处理器3A针对串行通信故障判定电路22的故障确认输入信号26的下降，输出针对设定模式切换电路35的设定变量切换信号28；设定变量保持部(默认)34，其用于设定对设定模式切换电路35预先决定的初始值的设定变量；上升检测电路29，其将对来自复位判定电路8的复位控制信号9的上升进行检测的结果，向复位恢复诊断电路30发送；和复位恢复诊断电路30，其将根据该上升检测电路29的上升检测结果对复位恢复进行诊断后的复位恢复诊断信号31，向串行通信电路21输出。

图4是为了对在内燃机控制装置1A所具备的串行通信电路21中，发生了串行通信输入故障20时的动作处理进行说明而表示的各部的信号波形的时序图。

该内燃机控制装置1A中的串行通信，通过来自微处理器3A的串行通信输入信号19、与来自串行通信电路21的串行通信输出信号18的收授来进行。

例如，当在串行通信输入信号19中发生断线，成为串行通信输入故障20，引起了串行通信输入信号19无法被传输给串行通信电路21的通信故障发生62时，被输入给电负载驱动电路43的第二设定变量信号36，通过设定模式切换电路35选择设定了在初始状态下能够由设定变量保持部33变更的设定变量，串行通信故障判定电路22根据在微处理器3A及串行通信电路21之间收发的串行通信输入信号19、串行通信输出信号18，将对确认了串行通信输入故障20的结果进行表示的串行通信故障信号23，从高状态切换为低状态，并向或电路17A输出，将串行通信故障判定信号24向串行通信电路21输出。

这里的串行通信故障信号23经由或电路17A，被作为故障输出或信号15向微处理器3A输出。或电路17A还被输入来自时钟故障判定电路14的时钟故障信号16，但在这里，由于不发生时钟输入故障10，所以，通过时钟故障信号16被以高状态输入给或电路17A，故障输出或信号25在初期成为高状态。

当从被输入了低状态的串行通信故障信号23的或电路17A输出的故障输出或信号25，从高状态切换成低状态时，微处理器3A将故障确认输入信号26从高状态切换为低状态，作为串行通信故障确认63输入给串行通信故障判定电路22。

由此，在串行通信故障判定电路22中，通过根据在下降检测电路27中以检测出故障确认输入信号26的下降的定时生成的设定变量切换信号28，将串行通信故障信号23从低状态切换为高状态，由此从或电路17A输出的故障输出或信号25从低状态切换为高状态，所以，可以在微处理器3A中确认串行通信输入故障20。当串行通信故障信号23被从低状态切换成高状态时，同时基于设定变量切换信号28被输入给电负载驱动电路43的第二设定变量信号36，通过设定模式切换电路35选择设定了由设定变量保持部34预先设定的设定变量。

顺便说明一下，在发生了串行通信电路21的串行通信输入故障20时，串行通信故障判定信号24的标志同时从低状态切换为高状态，被输入到串行通信电路21，其内容基于串行通信输出信号18被输出到微处理器3A。其中，对于该功能而言，在不是串行通信输入信号19的线因断线等而发生了串行通信输入故障20的情况，而是从微处理器3A向串行通信电路21输入的串行通信输入信号19的串行通信位数不正常等情况下，是有用的。例如，在串行通信故障判定信号24的标志从高状态切换为低状态的串行通信导线64的状态下，从串行通信电路21基于串行通信输出信号18，将对该串行通信位数的异常进行表示的内容向微处理器3A输出。

在该内燃机控制装置1A的情况下，电磁负载驱动电路43通过如上所述那样，由设定模式切换电路35选择设定具有设定变量的设定变量保持部33，由此可变更对第二设定变量信号36设定的设定变量，所述设定变量保持部33所具有的设定变量能够经由被输入了来自微处理器3A的串行通信输入信号19的串行通信电路21进行变更。而且，在该内燃机控制装置1A的情况下，当产生串行通信输入故障20、故障确认输入信号26从高状态切换为低状态时，即使微处理器3A不能够直接监视对电磁负载驱动电路43输入的第二设定变量信号36、串行通信输入故障20的判定状态，该情况下，如果基于设定变量切换信号28进行切换，使得由设定模式切换电路35选择设定具有预先确定的设定变量的设定变量保持部34，并将预先设定的设定变量的第二设定变量信号36输入到电磁负载驱动电路43，则也能够保证对电磁负载46最低限度的驱动。

图5是为了对在内燃机控制装置1A所具备的振荡电路11中，发生了时钟输入故障10时的动作处理的一个例子进行说明而表示的各部的信号波形的时序图。

在该内燃机控制装置1A中，例如当时钟输入信号13因某种原因而引起了被固定于低侧的时钟故障发生60时，在时钟故障判定电路14的内部信号的波形中，出现比时钟故障检测低阈值66低的部分。

这样，当时钟故障判定电路14的内部信号的波形比时钟故障检测低阈值66下降时，由时钟故障判定电路14输出的时钟故障判定信号15从高状态切换为低状态，被向复位判定电路8输出。在复位判定电路8中输出针对该时钟故障判定信号15，与来自微处理器3A的复位信号4、以及由低电压判定电路6判定了基准电源电压5的低电压判定信号7之间进行了或运算而得到的复位控制信号9。此时的复位控制信号9是从高状态切换为低状态的信号，对于从时钟故障判定电路14输出的时钟故障信号16、以及从或电路17A输出的故障输出或信号25，也成为以同样的定时从高状态切换为低状态的形态。

通过该复位控制信号9使DC/DC转换器驱动电路37、电磁负载驱动电路43、串行通信电路21等各驱动电路复位而停止动作。这表示了微处理器3A不发出特别的复位信号，能够自动地转移到复位状态，从而可抑制内燃机的发热或着火等2次故障的诱发。

而且，通过输入故障输出或信号25而从微处理器3A向串行通信故障判定电路22输出的故障确认输入信号25，被以从比上述的复位控制信号9、时钟故障信号16及故障输出或信号25的下降延迟了故障确认延迟时间57’的量的时钟故障确认61的定时下降的高状态切换为低状态的方式输出。

然后，当时钟输入信号13成为从时钟输入故障10恢复的时钟恢复65的状态时，微处理器3A不发出特别的复位信号的解除，能够自动解除复位状态，由复位恢复诊断电路30将复位恢复诊断信号31以从低状态切换为高状态的形态向串行通信电路21输出，在串行通信模式64的状态下，以将复位恢复诊断信号31从高状态切换为低状态的形态从串行通信电路21将表示该复位解除确认的信息，基于串行通信输出信号18向微处理器3A输出。因此，可以减轻微处理器3A的数据处理负担。

在该内燃机控制装置1A中，从时钟故障判定电路14输出的时钟故障信号16通过或电路17A，被作为故障输出或信号25向微处理器3A输出。在故障输出或信号25从高状态切换为低状态时，微处理器3A将故障确认输入信号26从高状态切换为低状态，将其输入到串行通信故障判定电路22中。

此时，在发生了串行通信输入故障20的情况下，通过根据由下降检测电路27对故障确认输入信号26的下降进行检测而生成的设定变量切换信号28，将串行通信故障信号23从低状态切换为高状态，由此，可以将从或电路17A输出的故障输出或信号25从低状态切换为高状态，但如上所述，如果时钟输入信号13被固定为低电平，则由于各驱动电路基于复位控制信号9而成为复位状态，所以，无法将故障输出或信号25从低状态切换为高状态，故障输出或信号25一直处于低状态。通过由微处理器3A检测出该情况，可以确认时钟输入信号13中的时钟输入故障10。

而且，在被固定为低电平的时钟输入信号13从时钟输入故障10恢复为正常，时钟故障判定电路14的内部信号比时钟故障检测低阈值66上升的情况下，复位控制信号9和故障输出或信号25自动从低状态切换为高状态，各驱动电路恢复为正常动作。并且，可以将由复位恢复诊断电路30检测出复位控制信号9的上升的复位恢复诊断信号31的标志从低状态切换为高状态，经由串行通信电路21将复位恢复(复位解除)向微处理器3A输出。

图6是为了对在内燃机控制装置1A所具备的振荡电路11中，发生了时钟输入故障10时的动作处理的其他例子进行说明而表示的各部的信号波形的时序图。

在该内燃机控制装置1A中，例如当引起了时钟输入信号13因某种原因而被固定于高侧的时钟故障发生60时，在时钟故障判定电路14的内部信号的波形中，出现比时钟故障检测高阈值67高的部分。

这样，当时钟故障判定电路14的内部信号的波形比时钟故障检测高阈值67上升时，由时钟故障判定电路14输出的时钟故障判定信号15从高状态切换为低状态，被向复位判定电路8输出。对于此后的动作处理和此时的功能而言，由于和图5中说明的情况相同，所以省略说明。

(实施例3)

图7是表示本发明的实施例3涉及的内燃机控制装置1B的基本构成的电路图。

该内燃机控制装置1B与实施例2的内燃机控制装置1A相比，删除了集成电路2A的串行通信电路21、与其相关的故障诊断功能以及复位恢复诊断功能，取而代之在集成电路2B内采用了下述的变更结构：设置了对内燃机控制装置1B的过温度进行检测的过温度检测电路68、以及过温度判定电路70，该过温度判定电路70输出对根据从过温度检测电路输出的过温度检测信号69的检测值判定了过温度的结果进行表示的过温度判定信号71；从微处理器3B将故障/异常确认输入信号26’向集成电路2B内的过温度判定电路70输入，从集成电路2B向微处理器3B输出由以时钟故障信号16和来自过温度判定电路70的过温度判定信号71作为输入而进行或运算的或电路17B进行或运算后的故障/异常输出或信号25’。

在该内燃机控制装置1B中，表示由过温度检测电路68对装置内的温度异常进行检测的结果的过温度检测信号69被向过温度判定电路70输出，在该过温度判定电路70中将过温度判定信号71向或电路17B输出，该过温度判定信号71表示根据由过温度检测信号69判定该检测温度值是否超过了某一规定的阈值而判定过温度的结果。

该或电路17B还被输入来自时钟故障判定电路14的时钟故障信号16，但如果这里没有发生时钟输入故障10，则通过时钟故障信号16被以高状态输入到或电路17B，故障/异常输出或信号25’能够与过温度判定信号71的结果无关地在初期成为高状态。

当从被输入了表示过温度状态的低状态的过温度判定信号71的或电路17B输出的故障/异常输出或信号25’，从高状态切换为低状态时，微处理器3B将故障/异常确认输入信号26’从高状态切换为低状态，将其向过温度判定电路70输入。

此时，由于在过温度判定电路70中，通过以在下降检测电路27中检测到故障/异常确认输入信号26’的下降的定时，将过温度判定信号71从低状态切换为高状态，由此，从或电路17B输出的故障/异常输出或信号25’从低状态切换为高状态，所以，能够通过微处理器3B确认装置的过温度状态。

此外，发生了时钟输入信号13中的时钟输入故障10时的动作处理步骤(时序)，与实施例2中说明的情况同样地进行。

总之，在该内燃机控制装置1B中，当过温度判定电路70根据由过温度检测电路68对装置内部温度或表面温度进行检测的结果，判定为过温度时，通过向微处理器3B传送该信息，使其具有通过微处理器3B实现的过温度时的保护功能，以便能够在各驱动电路和装置内能够抑制发热、着火的故障。

(实施例4)

图8是表示本发明的实施例4涉及的内燃机控制装置1C的基本构成的电路图。

该内燃机控制装置1C与实施例2的内燃机控制装置1A相比，删除了集成电路2A的串行通信电路21、与其相关的故障诊断功能以及复位恢复诊断功能，取而代之以在低端驱动器49及接地电压(GND)50之间设置了电流检测用电阻72的构成为前提，在集成电路2C中采用了下述的变更结构：设置了与电流检测电阻72的两端连接，对流经电流检测用电阻72的电流进行检测的电流检测电路73；根据从电流检测电路73输出的电流检测信号74的电流检测结果，检测过电流的过电流检测电路75；以及过电流判定电路77，其输出对根据从过电流检测电路75输出的过电流检测信号76的检测值，判定了过电流的结果进行表示的过电流判定信号78；从微处理器3C向集成电路2C内的过电流判定电路77输入故障/异常确认输入信号26’，从集成电路2C向微处理器3C输出由以时钟故障信号16和来自过电流判定电路77的过电流判定信号78作为输入而进行或运算的或电路17C进行了或运算而得到的故障/异常输出或信号25’。另外，这里的电流检测用电阻72也可以设置在电池电源电压50与高端驱动器44之间。

在该内燃机控制装置1C中，表示由过电流检测电路75对集成电路2C内的电流异常进行检测的结果的过电流检测信号76被向过电流判定电路77输出，在过电流判定电路77中，将表示根据由过电流检测信号76判定该检测电流值是否超过了某一规定的阈值而判定了过电流的结果的过电流判定信号77，向或电路17C输出。

该或电路17C还被输入来自时钟故障判定电路14的时钟故障信号16，但如果这里没有发生时钟输入故障10，则通过时钟故障信号16被以高状态输入到或电路17C，故障/异常输出或信号25’能够与过电流判定信号78的结果无关地在初期成为高状态。

当从被输入了表示过电流状态的低状态的过电流判定信号78的或电路17C输出的故障/异常输出或信号25’，从高状态切换为低状态时，微处理器3C将故障/异常确认输入信号26’从高状态切换为低状态，将其向过电流判定电路77输入。

此时，由于在过电流判定电路77中，以在下降检测电路27中检测到故障/异常确认输入信号26’的下降的定时，将过电流判定信号78从低状态切换为高状态，由此，从或电路17C输出的故障/异常输出或信号25’从低状态切换为高状态，所以，能够通过微处理器3C确认集成电路2C内的过电流状态。

此外，发生了时钟输入信号13中的时钟输入故障10时的动作处理步骤(时序)，与实施例2中说明的情况同样地进行。

总之，在该内燃机控制装置1C中，当过电流判定电路77根据对与由过电流检测电路75检测电磁负载46中流动的电流的情况大致等效的流过电流检测用电阻72的电流进行检测的结果，判定为过电流时，通过向微处理器3C传送该信息，使其具有通过微处理器3C实现的过电流时的保护功能，以便在各驱动电路和装置内能够抑制发热、着火的故障。

上述各实施例涉及的内燃机控制装置1、1A～1C中的微处理器3、3A～3C、异常诊断电路54、作为通信故障诊断电路的串行通信故障判定电路22、过温度判定电路70、过电流判定电路77、作为时钟故障诊断电路的时钟故障判定电路14、故障/异常信号输出电路53或作为多种故障输出电路的或电路17A～17C、串行通信电路21以及复位恢复诊断电路30的功能的信息、或集成电路2A～2C的功能的信息，还能够以其他途径构组成为可由未图示的CPU(不过，对于这里的CPU而言，表示与微处理器3、3A～3C的功能相同含义的器件，它们可被看作通过其他途径变更功能而发挥功能的器件)执行的内燃机控制装置用程序。而且，与这样的内燃机控制装置用程序相关的功能，还能够通过外部的电路结构来构筑。因此，本发明的内燃机控制装置不限定于各实施例中公开的技术。

Claims (9)

1.一种内燃机控制装置，具备：

设置在电池电源电压与接地电压之间的电磁负载驱动电路；

由所述电磁负载驱动电路驱动的电磁负载；

微处理器，其输出用于控制所述电磁负载驱动电路对所述电磁负载的驱动的控制信号；

时钟输入信号生成电路，其生成为了使所述电磁负载驱动电路工作而使用的时钟输入信号；

针对所述电磁负载驱动电路及所述电磁负载诊断物理异常的异常诊断电路；和

时钟故障诊断电路，其对从所述时钟输入信号生成电路输出的所述时钟输入信号的时钟输入故障进行诊断，

所述内燃机控制装置的特征在于，

还具备由逻辑电路构成的故障/异常信号输出电路，其并行输入从所述异常诊断电路输出的异常诊断信号和从所述时钟故障诊断电路输出的时钟故障诊断信号，输出进行了或运算后的一个系统的故障/异常输出信号，

所述微处理器根据从所述故障/异常信号输出电路输入的所述故障/异常输出信号的状态电平的变化，对该故障/异常信号输出电路输出故障/异常确认输入信号，根据对该故障/异常输出信号的状态电平进行切换控制后的结果，来确定是异常状态、时钟故障状态及正常状态中的哪一个。

2.根据权利要求1所述的内燃机控制装置，其特征在于，

所述异常诊断电路是诊断过温度作为所述物理异常的过温度诊断电路、或诊断过电流作为所述物理异常的过电流诊断电路。

3.根据权利要求1所述的内燃机控制装置，其特征在于，

具备通信电路，该通信电路与所述微处理器之间进行和所述电磁负载相关的故障诊断信息或和该电磁负载相关的设定变量值的通信，

所述异常诊断电路是对所述通信电路与所述微处理器之间的通信故障进行诊断的通信故障诊断电路，

所述故障/异常信号输出电路是多种故障输出电路，其并行输入从所述通信故障诊断电路输出的通信故障诊断信号和从所述时钟故障诊断电路输出的所述时钟故障诊断信号，并通过对该通信故障诊断信号和时钟故障诊断信号进行或运算而输出一个系统的故障输出信号，

所述微处理器根据从所述多种故障输出电路输入的所述故障输出信号的状态电平的变化，对该多种故障输出电路输出故障确认输入信号，根据对该故障输出信号的状态电平进行切换控制后的结果，来确定是作为所述异常状态的通信故障、所述故障以及所述正常状态中的哪一个。

4.根据权利要求3所述的内燃机控制装置，其特征在于，

所述通信故障诊断电路在从所述微处理器向所述通信电路发送的通信输入信号的位数不正常的情况下，将作为所述通信故障的诊断结果经由该通信电路向该微处理器输出。

5.根据权利要求3所述的内燃机控制装置，其特征在于，

所述通信故障诊断电路在由所述微处理器确定了所述通信故障的情况下，将在所述通信电路中设定的设定变量切换为初始值。

6.根据权利要求3所述的内燃机控制装置，其特征在于，

所述时钟故障诊断电路在诊断为从所述时钟输入信号生成电路输出的所述时钟输入信号中产生了所述时钟故障时，输出复位控制信号，使所述电磁负载驱动电路及所述通信电路的动作复位。

7.根据权利要求6所述的内燃机控制装置，其特征在于，

所述时钟故障诊断电路诊断为在根据所述复位控制信号的输出将所述电磁负载驱动电路及所述通信电路的动作进行所述复位之后，所述时钟输入信号中的所述时钟故障被消除而恢复为正常时，自动解除该复位，停止该复位控制信号的输出。

8.根据权利要求7所述的内燃机控制装置，其特征在于，

具备复位恢复诊断电路，该复位恢复诊断电路用于诊断是否因被输入所述复位控制信号而恢复了所述复位，在该复位恢复时，将复位恢复诊断信号向所述通信电路输出，使该通信电路的动作恢复。

9.根据权利要求8所述的内燃机控制装置，其特征在于，

至少所述电磁负载驱动电路、所述异常诊断电路、所述时钟故障诊断电路、所述通信故障诊断电路、所述故障/异常信号输出电路或所述多种故障输出电路、所述通信电路以及所述复位恢复诊断电路，被构成为集成化的集成电路。

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