JP2004137938A - Severance detection device and fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料噴射信号を伝送する信号線が断線したことを検出する内燃機関の断線検出装置および燃料噴射制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
たとえば4気筒の内燃機関の各気筒毎に燃料噴射弁が設けられ、各燃料噴射弁に個別的に与えられる燃料噴射信号を伝送する4本の信号線のうち、たとえば1本の信号線が断線すると、残りの3気筒で運転が行われることになる。これによってアイドル運転が不安定となり、また内燃機関が停止してしまい、走行不能となることもある。またこのような内燃機関の動作状態から、故障個所を発見するには、内燃機関の広範囲の調査を行わなければならず、修理のために多くの労力を必要とする。
【0003】
この問題を解決する或る先行技術(特許文献1参照)は、エンジンの気筒信号と、その気筒信号から一定時間後に出力される点火時期信号とが、伝送路の遮断状態を検出する複数のフリップフロップから成る回路に与えられ、点火時期信号というのは、6気筒分の点火信号を重畳させた直列のパルス別信号であり、断線によって、点火時期信号が遮断されると、バックアップ論理回路から前記点火時期信号に代る独自の点火信号と燃料噴射信号とを出力し、自動車の走行を可能にする構成を開示する。
【0004】
この先行技術は、6気筒分の点火信号が重畳されたパルス別信号である点火時期信号を伝送する伝送路の遮断状態を検出する構成を有し、各気筒毎の燃料噴射信号をそれぞれ伝送する個別の伝送路の遮断状態を検出するものではない。すなわち先行技術では、複数の各気筒毎の断線を検出することはできない。
【0005】
【特許文献1】
特開平6−249036
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、複数気筒のうち、どの気筒の燃料噴射信号を伝送する伝送路である信号線が断線しているかを識別して検出することができる内燃機関の断線検出装置、内燃機関の燃料噴射制御装置および内燃機関の燃料噴射装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内燃機関の順次的な各気筒毎の燃料噴射信号を、各信号線を介して受信し、
各燃料噴射信号の受信される順序が、予め定める順序とは異なるとき、その異なる順序に対応する前記信号線の断線を検出することを特徴とする内燃機関の断線検出装置である。
【0008】
本発明に従えば、内燃機関は複数の気筒を有し、各気筒毎に燃料噴射弁が備えられ、この燃料噴射弁には、順次的な各気筒毎の燃料噴射信号が、並列に発生されて各信号線を介して与えられる。前記信号線の全てが断線していなければ、各燃料噴射信号の受信される順序は、予め定める順序と同一であり、これに対して信号線の少なくとも1つが断線していれば、受信される燃料噴射信号の順序は、前記予め定める順序とは異なり、本発明では、この異なる順序に対応した信号線が断線しているものと検出する。
【0009】
このような燃料噴射信号の受信される順序に基づいて、予め定める順序とは異なる順序に対応した信号線の断線が検出される。このような断線検出のためのさらに具体的な構成は、後述の履歴信号発生手段、メモリ、計数手段および判定手段によって実現され、または後述のように計数手段、計数制御手段および判定手段によって実現される。
【0010】
また本発明は、内燃機関の複数の順次的な各気筒毎の燃料噴射信号を、各信号線を介して受信し、気筒毎に燃料噴射信号の受信の有無を表わす履歴信号を導出する履歴信号発生手段と、
履歴信号発生手段からの履歴信号をストアするメモリと、
履歴信号発生手段からの履歴信号に応答し、履歴信号に対応する気筒とは異なる気筒の履歴信号がメモリにストアされているかどうかを検出し、その検出の結果、ストアされているとき、履歴信号を消去し、ストアされていないとき、前記検出のたびに計数を行う計数手段と、
計数手段の計数値が予め定める値に到達したとき、履歴信号発生手段に与えられる燃料噴射信号の前記信号線の断線が生じたものと判定する判定手段とを含むことを特徴とする内燃機関の断線検出装置である。
【0011】
また本発明は、前記異なる気筒は、受信した履歴信号に対応する順次的な気筒の1つ前の気筒であることを特徴とする。
【0012】
また本発明に従えば、履歴信号発生手段は、気筒毎に対応した燃料噴射信号の受信の有無を表わす履歴信号を発生して、その履歴信号をメモリにストアするとともに、この履歴信号に対応する気筒とは異なる気筒の履歴信号がメモリにストアされているかどうかを検出し、前記異なる気筒の履歴信号がメモリにストアされていれば、その前記異なる気筒の履歴信号のメモリにストアされている内容を消去する。
【0013】
前記異なる気筒の履歴信号がメモリにストアされていなければ、前記検出のたびに、すなわち燃料噴射信号を受信して発生される履歴信号に対応する気筒とは異なる気筒の履歴信号がメモリにストアされているかどうかを検出するたびに、たとえば+1のインクリメントなどの計数動作を、各気筒毎の計数手段によって行う。こうして各気筒毎の計数手段の計数値が、予め定める値に到達したとき、その予め定める値に到達した計数値を計数した計数手段に対応する気筒の燃料噴射信号を伝送する信号線が断線したものと判定手段によって判定する。こうして各気筒毎の燃料噴射信号を伝送する信号線の断線識別を行うことができるようになる。
【0014】
前記異なる気筒は、順次的な複数の各気筒のうち、受信した燃料噴射信号に対応する気筒よりも1つ前の気筒であってもよく、これによって構成の簡略化が図られる。本発明の実施の他の形態では、気筒の数未満の数だけ順番が前の気筒に対応する履歴信号がメモリにストアされているかどうかを、検出するようにしてもよい。
【0015】
また本発明は、内燃機関の複数の気筒毎に対応して設けられる複数の計数手段と、
内燃機関の順次的な各気筒毎に燃料噴射信号を、各信号線を介して受信し、その受信のたびに、受信した燃料噴射信号に対応する気筒の計数手段をクリアし、残余の全ての気筒の計数手段を計数動作させる計数制御手段と、
計数値が予め定める値に到達したとき、その予め定める計数値に到達した計数手段に対応する気筒のための計数制御手段に与えられる燃料噴射信号の前記信号線の断線が生じたものと判定する判定手段とを含むことを特徴とする内燃機関の断線検出装置である。
【0016】
本発明に従えば、内燃機関の複数の各気筒毎に計数手段がそれぞれ対応して設けられ、受信した燃料噴射信号に対応する気筒の計数手段を、その受信のたびにクリアし、たとえば計数値を零とし、残余の全ての気筒に対応する計数手段を、たとえば+1だけインクリメントするなどして計数動作させる。並列に発生される燃料噴射信号のうち、受信されない燃料噴射信号に対応する気筒の計数手段の計数値は、残余の燃料噴射信号の受信のたびに計数動作されてゆく。その計数値が予め定める値に到達したとき、その予め定める値に到達した計数手段に対応する気筒のための燃料噴射信号を伝送する信号線が断線しているものと判定手段によって判定される。こうして複数の各気筒毎の燃料噴射信号のうち、どの燃料噴射信号が断線しているかを識別して判定することができる。
【0017】
また本発明は、判定手段の出力に応答し、断線が生じている燃料噴射信号に代る擬似燃料噴射信号を、発生する擬似燃料噴射信号発生手段をさらに含むことを特徴とする。
【0018】
本発明に従えば、受信されない燃料噴射信号に対応する気筒のために、擬似燃料噴射信号発生手段によって、擬似燃料噴射信号が発生される。これによって内燃機関の全ての気筒の運転が可能となり、内燃機関が停止してしまうことを防ぐことができる。したがって、たとえば最寄の修理工場まで、自動車を走行してたどり着かせることができ、安全である。
【0019】
また本発明は、第1の燃料における燃料噴射信号を、第1の燃料とは異なる種類の第2の燃料に適するように変換し、その変換した変換燃料噴射信号を導出する信号変換手段をさらに含み、
前記判定手段は、前記第1の燃料における燃料噴射信号に基づき断線の判定を行うものであることを特徴とする。
【0020】
また本発明は、前記第1の燃料における燃料噴射信号を発生する燃料噴射制御手段と、
前述の内燃機関の燃料噴射制御装置と、
各気筒毎に設けられ、変換燃料噴射信号によって駆動される燃料噴射弁とを含むことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置である。
【0021】
本発明に従えば、断線検出装置には信号変換手段が備えられ、この信号変換手段は、たとえばガソリンを燃料として用いる内燃機関の燃料噴射弁に適した第1の燃料における燃料噴射信号を、他の種類の燃料、たとえば液化石油ガス(略称LPG)または圧縮天然ガス(略称CNG)を燃料として用いる内燃機関の燃料噴射弁に適した第2の燃料における変換燃料噴射信号を作成して導出する。このような信号変換手段に、本発明の断線検出機能を備えることによって、燃料噴射信号の変換機能と、併せて、断線検出機能をも達成することができるようになる。
【0022】
特に、燃料噴射制御手段によって発生される第1の燃料における各気筒毎の並列な燃料噴射信号を、個別的な信号線を介して、燃料噴射制御装置の信号変換手段に与えて、第1の燃料とは異なる種類の第2の燃料に適する変換燃料噴射信号を作成して導出して各気筒毎の燃料噴射弁に与え、この燃料噴射制御装置はまた、燃料噴射制御手段から燃料噴射制御装置の信号変換手段に与えられる第1の燃料における燃料噴射信号を伝送する前記信号線の断線を検出する断線検出装置を含む。このような燃料噴射制御装置を、たとえばマイクロコンピュータなどを含むECU(Electronic Computer Unit、電子演算ユニット)によって実現することができる。そのため前述の信号変換手段を備える燃料噴射制御装置のほかに、新たに断線検出装置を設けることなく、その燃料噴射制御装置の演算処理機能を利用して断線検出装置を実現することができ、これによって構成の簡略化が図られる。
【0023】
また燃料噴射制御装置は、前述のように信号変換手段と断線検出装置とを実現する演算処理機能を含んでいるので、別の新たな信号線を増加する必要はなく、したがって新たな信号線が増加することによる故障の確率が増加するという問題を生じることはない。これに対して、当業者に容易に実現することができる技術では、本発明の実施の一形態におけるようなマイクロコンピュータなどを搭載せずに、抵抗およびコンデンサなどの個別的な電子回路素子であるディスクリート部品を用いて前記信号変換手段を構成し、その出力した変換燃料噴射信号を第1の燃料における燃料噴射制御手段に、別の新たな信号線を介して戻して、燃料噴射制御手段に接続された各気筒毎の燃料噴射弁を駆動する構成を有する。このような或る技術では、前述の別の新たな信号線が増加することになり、その新たに増加した信号線の断線のおそれが生じる。このような或る技術に比べて、本発明では、信号線の数の減少を図ることができ、新たな信号線が増加することによる故障の確率が増加するという問題を生じることはない。
【0024】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の一形態の電気的構成を示すブロック図である。自動車に搭載された内燃機関には、複数(たとえばこの実施の形態では4)の各気筒毎に燃料噴射弁11〜14が備えられ、燃料として、たとえば液化石油ガスLPGが用いられる。燃料噴射弁の参照符11〜14の代りに参照符▲1▼〜▲4▼が用いられることがある。参照符▲1▼〜▲4▼はまた、内燃機関の気筒を示すためにも、用いられることがある。マイクロコンピュータなどによって実現される主処理回路16は、メモリ29を有し、内燃機関の燃料としてのガソリンに適した燃料噴射信号を、各燃料噴射弁11〜14に個別的に対応した信号線21〜24に、並列に導出する。主処理回路16は、メモリ29を含み、燃料噴射信号のための演算処理を、回転速度検出素子17とセンサ18とスイッチ19などとの情報に基づいて、演算して発生する。
【0025】
図2は、信号線21〜24に導出される燃料噴射信号の波形を示す図である。図2の時刻t1〜t4のように、矩形の燃料噴射信号は、時刻t1〜t4で予め定める順序、すなわち気筒▲1▼、気筒▲3▼、気筒▲4▼および気筒▲2▼の順序で、繰返し発生される。主処理回路16には、その内燃機関の回転速度を検出する速度検出手段17、1または複数のセンサ18および1または複数のスイッチ19などからの出力がそれぞれ得られる。センサ18は、たとえば冷却水の温度、外気温度、圧力などを検出するセンサであってもよく、スイッチ19は、たとえば操作者が手動操作されるスイッチなどであってもよい。主処理回路16は、これらの回転速度検出素子17、センサ18およびスイッチ19などの情報入力手段からの各種情報を受信し、内燃機関に最適な燃料噴射信号を作成して、前述のように信号線21〜24に、図2に示されるように導出する。内燃機関は、たとえば火花点火内燃機関であって、各気筒毎の点火プラグには、ライン20から点火信号が導出される。
【0026】
信号線21〜24を介するガソリンに適した燃料噴射信号は、マイクロコンピュータによって実現される補助処理回路26に与えられ、これによって補助処理回路26は、燃料噴射弁11〜14に、燃料として液化石油ガスLPGに適するように変換された変換燃料噴射信号を、並列に各信号線31〜34に導出する。この補助処理回路26には、情報設定手段36が備えられ、信号線31〜34に、燃料としての液化石油ガスLPGに適した変換燃料噴射信号が得られるように、主処理回路16からライン21〜24に導出される燃料噴射信号を変換するためのパラメータなどの情報が設定されてメモリ37にストアされる。補助処理回路26は、メモリ37にストアされた情報を用いて、燃料としてのガソリンに適した燃料噴射信号を、液化石油ガスLPGに適した変換燃料噴射信号に変換して演算する。表示手段38は、補助処理回路26の演算処理結果を表示する。
【0027】
図3は、図1および図2に示される実施の形態において、燃料噴射信号を伝送する信号線22が断線したときにおける補助処理回路26で受信される燃料噴射信号の波形を示す図である。燃料噴射弁12に対応する燃料噴射信号は、信号線22の断線によって、補助処理回路26には与えられない。本発明に従えば、このような信号線22の断線時、その信号線22の断線を、補助処理回路26で受信した燃料噴射信号が前記予め定める順序で受信されたかによって、検出して判定するとともに、補助処理回路26では、この信号線22の発生タイミングを推定して擬似燃料噴射信号を作成する。
【0028】
図4は、補助処理回路26の信号線22が断線したときにおける擬似燃料噴射信号を作成する動作を説明するための波形図である。各燃料噴射弁11,13,14に対応して信号線21,23,24からは補助処理回路26に燃料噴射信号が与えられている。ライン22の断線によって、補助処理回路26に燃料噴射信号が与えられないとき、受信の順序が予め定める順序とは異なった、順番が遡った2つの気筒▲3▼,▲4▼または遡った1つの気筒▲3▼の燃料噴射信号に基づいて、気筒▲2▼のための燃料噴射信号を、時刻t41,t42でそれぞれ発生する。補助処理回路26は、受信した図4の燃料噴射信号▲1▼,▲3▼,▲4▼と、演算処理して得られた図4の参照符▲2▼で示される擬似燃料噴射信号とに基づいて、ライン31〜34に、液化石油ガスLPGに適した変換燃料噴射信号を作成して与える。
【0029】
図5は、補助処理回路26に備えられるメモリ37における信号線21〜24の断線を検出するためのストア内容を示す図である。メモリ37には、各気筒▲1▼〜▲4▼に対応して履歴信号である履歴フラグ41、計数手段である断線カウンタ42および判定手段である判定フラグ43の各ストア領域が、それぞれ設けられる。
【0030】
図6は、主処理回路26の断線検出動作を説明するためのフローチャートである。主処理回路16は、ライン21〜24に、前述の図2に示されるような並列の時間順次的な燃料噴射信号を発生する。この順次的な燃料噴射信号は、内燃機関の気筒▲1▼→▲3▼→▲4▼→▲2▼の順番で、繰返して発生される。ステップa1からステップa2に移り、気筒▲1▼に対応する燃料噴射信号が、信号線21を介して、補助処理回路26で受信されたことが検出されると、次のステップa3では、メモリ37の履歴フラグ41を、論理「1」とする。
【0031】
ステップa4では、受信された気筒▲1▼の燃料噴射信号よりも順番が1つ前のタイミングにおける気筒▲2▼の履歴フラグ41が論理「0」であるかが判断され、そうであればステップa5では、その気筒▲2▼の断線カウンタ42の計数値nを、+1だけインクリメントして計数動作を行う。
【0032】
ステップa6では、気筒▲2▼の断線カウンタ42の計数値nが、予め定める値n0に到達したか(n>n0)が判断される。n>n0であれば、ステップa7では、気筒▲2▼に対応する燃料噴射信号の信号線22が断線しているものと判断し、その気筒▲2▼の判定フラグ43を論理「1」に変化する。その後、ステップa8では、気筒▲2▼の履歴フラグ41を、論理「0」に戻す。図6のステップa6における予め定める値n0は、たとえば4〜6などの値であってもよい。
【0033】
ステップa4で、気筒▲2▼に対応する信号線22が断線しておらず、その気筒▲2▼に対応する燃料噴射信号が補助処理回路26で受信されていれば、気筒▲1▼の気筒順番が1つ前である気筒▲2▼に関するステップa3で履歴フラグは論理「1」である。したがってステップa4からステップa8に移り、その気筒▲2▼の履歴フラグが論理「0」に戻される。こうして判定フラグ43が論理「1」である気筒▲2▼に対応する信号線22が断線していることが判定され、信号線22を介する燃料噴射信号が受信されないことが検出され、表示手段38によってその判定結果が表示される。
【0034】
上述の実施の形態では、燃料噴射信号の対応する気筒▲1▼→▲3▼→▲4▼→▲2▼の順番で繰返して燃料噴射信号が発生され、受信した燃料噴射信号の気筒の順番の1つ前の気筒に関する履歴フラグ41に基づいて断線検出が行われたけれども、本発明の実施の他の形態では、気筒の数(たとえばこの実施の形態では4)未満の複数の前の気筒(たとえば▲4▼または▲3▼)に対応した燃料噴射信号の断線を検出するようにしてもよい。
【0035】
図7は、補助処理回路26の擬似燃料噴射信号を発生する動作を説明するためのフローチャートである。図1〜図6に関連して前述したように、信号線11〜24のうちの1つ、たとえば信号線22が断線していることが識別されて検出されると、図7のステップb1からステップb2に移り、断線している信号線22の気筒▲2▼が、メモリ37の判定フラグ43に基づいて読出される。ステップb3では、図4の時刻t41において気筒▲2▼のための擬似燃料噴射信号を発生するために、順番が2つ前の気筒▲3▼,▲4▼の間の燃料噴射信号の持続時間W1を計測する。ステップb4では、時刻t41よりも1つ前の気筒▲4▼からの時間W1経過したかどうかが判断され、経過していれば、次の時刻t41で、持続時間W1を有する気筒▲2▼のための燃料噴射信号を、作成して発生する。補助処理回路26は、受信した気筒▲1▼,▲3▼,▲4▼に対応する燃料噴射信号と、前述のように図7の動作によって得られた擬似燃料噴射信号とに基づいて、ライン31〜34には、液化石油ガスLPGのための燃料噴射弁11〜14に与える変換燃料噴射信号を発生して導出する。
【0036】
特に、個別的な信号線21〜24を介して、燃料噴射制御手段である主処理回路16によって発生される第1の燃料における各気筒毎の並列な燃料噴射信号を、燃料噴射制御装置である補助処理回路26の信号変換手段に与えて、第1の燃料とは異なる種類の第2の燃料に適する変換燃料噴射信号を作成して導出して各気筒毎の燃料噴射弁11〜14に与え、この補助処理回路26はまた、主処理回路16から補助処理回路26の信号変換手段に与えられる第1の燃料における燃料噴射信号を伝送する信号線21〜24の断線を検出する断線検出装置を含む。このような補助処理回路26を、たとえばマイクロコンピュータなどを含むECUによって実現することができる。そのため前述の信号変換手段を備える補助処理回路26のほかに、新たに断線検出装置を設けることなく、その補助処理回路26の演算処理機能を利用して断線検出装置を実現することができ、これによって構成の簡略化が図られる。こうして信号線の数の減少をできるだけ図ることができ、新たな信号線が増加することによる故障の確率が増加するという問題を生じることはない。このような補助処理回路26を設けることによる効果は、図8〜図13の実施の形態においても同様である。
【0037】
図8は、本発明の実施の他の形態のメモリ37のストア内容を示す図である。メモリ37には、気筒▲1▼〜▲4▼に対応して各気筒▲1▼〜▲4▼毎の燃料噴射信号の受信回数を計数する計数手段である信号カウンタ45が備えられる。この実施の形態は、前述の図1〜図7の実施の形態に類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。
【0038】
図9は、図8に示される実施の形態における補助処理回路26の気筒▲1▼に対応する燃料噴射信号を受信したときの動作を説明するためのフローチャートである。補助処理回路26が信号線21を介して気筒▲1▼に対応する燃料噴射信号を受信したとき、ステップc1では、その気筒▲1▼に対応する信号カウンタ45の計数値m1を予め定める値、たとえば零にクリアする。次のステップc2では、受信した燃料噴射信号に対応する気筒▲1▼以外の残余の全ての気筒▲2▼,▲3▼,▲4▼の信号カウンタ45の各計数値m2,m3,m4を、+1だけインクリメントする。
【0039】
図10は、図8および図9に示される本発明の実施の形態における補助処理回路26が信号線22を介して気筒▲2▼に対応する燃料噴射信号を受信したときの動作を説明するためのフローチャートである。気筒▲2▼に対応する燃料噴射信号を受信することによってステップd1では、その気筒▲2▼の信号カウンタ45の計数値m2を、たとえば零にクリアする。ステップd2では、残余の全ての気筒▲1▼,▲3▼,▲4▼の信号カウンタ45の計数値m1,m3,m4を、+1だけインクリメントする。
【0040】
図11は、図8〜図10に示される本発明の実施の形態における補助処理回路26が信号線22を介して気筒▲3▼に対応する燃料噴射信号を受信したときの動作を説明するためのフローチャートである。気筒▲3▼に対応する燃料噴射信号を受信することによってステップe1では、その気筒▲3▼の信号カウンタ45の計数値m2を、たとえば零にクリアする。ステップe2では、残余の全ての気筒▲1▼,▲2▼,▲4▼の信号カウンタ45の計数値m1,m2,m4を、+1だけインクリメントする。
【0041】
図12は、図8〜図11に示される本発明の実施の形態における補助処理回路26が信号線22を介して気筒▲4▼に対応する燃料噴射信号を受信したときの動作を説明するためのフローチャートである。気筒▲4▼に対応する燃料噴射信号を受信することによってステップf1では、その気筒▲4▼の信号カウンタ45の計数値m2を、たとえば零にクリアする。ステップf2では、残余の全ての気筒▲1▼,▲2▼,▲3▼の信号カウンタ45の計数値m1,m2,m3を、+1だけインクリメントする。
【0042】
こうして図8〜図12に示される実施の形態では、補助処理回路26は、受信した燃料噴射信号に対応する気筒の信号カウンタ45の計数値を零にクリアし、残余の気筒の信号カウンタ45の計数値を、+1だけインクリメントする。信号線21〜24を介する燃料噴射信号の受信される順序が、予め定める順序とは異なるとき、断線を生じた信号線21〜24に対応するカウンタ45の計数値が、断線を生じていない信号線21〜24に対応するカウンタ45の計数値とは異なる。したがって燃料噴射信号の予め定める順序とは異なる順序に対応する信号線21〜24の断線を検出することができる。
【0043】
図13は、図8〜図12に示される実施の形態における補助処理回路26の断線検出動作を説明するためのフローチャートである。ステップg1では、図8に示されるメモリ37の信号カウンタ45の計数値m1〜m4を順次的に読出し、この読出した計数値m1〜m4が、ステップg2において予め定める値m0に到達しているか(すなわち、m1>m0、m2>m0、m3>m0、m4>m0であるか)どうかが判断され、そうであれば、ステップg3では、計数値m1〜m4のうち、予め定める値m0に到達している気筒▲1▼〜▲4▼の1または複数に対応する信号線21〜24が断線しているものと判断し、メモリ37に設けられた判定フラグ46を論理「0」から、論理「1」にセットする。こうして断線している信号線21〜24が識別されて検出されることになる。
【0044】
図14は、内燃機関がガソリンを燃料とする火花点火内燃機関であるときにおける全体の電気的構成を示すブロック図である。主処理回路16は、ライン21〜24に、燃料をガソリンとする内燃機関のための燃料噴射弁51〜54に、適した燃料噴射信号を導出し、またライン20に、点火信号を導出する。本発明では、このような図14に示される構成において、内燃機関の燃料がガソリンから液化石油ガスLPGに変換される際、前述の図1に示される補助処理回路26を、主処理回路16と液化石油ガスLPGのための燃料噴射弁11〜14との間に介在し、この補助処理回路26によってガソリンに適した燃料噴射信号を変換し、液化石油ガスLPGに適した変換燃料噴射信号をライン31〜34に導出して燃料噴射弁11〜14に与える。このような燃料変換機能を有する補助処理回路26は、前述のように燃料噴射信号の断線識別検出機能をも備える。
【0045】
【発明の効果】
本発明によれば、内燃機関の複数の各気筒毎の燃料噴射信号を伝送する信号線の断線を識別して検出することができるようになる。これによって信号線の断線の検出が容易であり、故障個所を広範囲に調査する必要はなくなり、修理作業が簡単になる。また燃料噴射信号の信号線が断線したときであっても、内燃機関が搭載された自動車の最寄の修理工場などへの退避走行を行うことができ、フェイルセーフを達成することができ、安全性が高まる。
【0046】
特に、本発明によれば、燃料噴射制御手段によって発生される第1の燃料における各気筒毎の並列な燃料噴射信号を、個別的な信号線を介して、燃料噴射制御装置の信号変換手段に与えて、第1の燃料とは異なる種類の第2の燃料に適する変換燃料噴射信号を作成して導出して各気筒毎の燃料噴射弁に与え、この燃料噴射制御装置はまた、燃料噴射制御手段から燃料噴射制御装置の信号変換手段に与えられる第1の燃料における燃料噴射信号を伝送する前記信号線の断線を検出する断線検出装置を含む。このような燃料噴射制御装置を、たとえばマイクロコンピュータなどを含むECU(Electronic Computer Unit、電子演算ユニット)によって実現することができる。そのため前述の信号変換手段を備える燃料噴射制御装置のほかに、新たに断線検出装置を設けることなく、その燃料噴射制御装置の演算処理機能を利用して断線検出装置を実現することができ、これによって構成の簡略化が図られる。
【0047】
また燃料噴射制御装置は、前述のように信号変換手段と断線検出装置とを実現する演算処理機能を含んでいるので、別の新たな信号線を増加する必要はなく、したがって新たな信号線が増加することによる故障の確率が増加するという問題を生じることはない。これに対して、当業者に容易に実現することができる技術では、本発明の実施の一形態におけるようなマイクロコンピュータなどを搭載せずに、抵抗およびコンデンサなどの個別的な電子回路素子であるディスクリート部品を用いて前記信号変換手段を構成し、その出力した変換燃料噴射信号を第1の燃料における燃料噴射制御手段に、別の新たな信号線を介して戻して、燃料噴射制御手段に接続された各気筒毎の燃料噴射弁を駆動する構成を有する。このような或る技術では、前述の別の新たな信号線が増加することになり、その新たに増加した信号線の断線のおそれが生じる。このような或る技術に比べて、本発明では、信号線の数の減少を図ることができ、新たな信号線が増加することによる故障の確率が増加するという問題を生じることはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態の電気的構成を示すブロック図である。
【図2】信号線21〜24に導出される燃料噴射信号の波形を示す図である。
【図3】図1および図2に示される実施の形態において、燃料噴射信号を伝送する信号線22が断線したときにおける補助処理回路26で受信される燃料噴射信号の波形を示す図である。
【図4】補助処理回路26の信号線22が断線したときにおける擬似燃料噴射信号を作成する動作を説明するための波形図である。
【図5】補助処理回路26に備えられるメモリ37における信号線21〜24の断線を検出するためのストア内容を示す図である。
【図6】主処理回路26の断線検出動作を説明するためのフローチャートである。
【図7】補助処理回路26の擬似燃料噴射信号を発生する動作を説明するためのフローチャートである。
【図8】本発明の実施の他の形態のメモリ37のストア内容を示す図である。
【図9】図8に示される実施の形態における補助処理回路26の気筒▲1▼に対応する燃料噴射信号を受信したときの動作を説明するためのフローチャートである。
【図10】図8および図9に示される本発明の実施の形態における補助処理回路26が信号線22を介して気筒▲2▼に対応する燃料噴射信号を受信したときの動作を説明するためのフローチャートである。
【図11】図8〜図10に示される本発明の実施の形態における補助処理回路26が信号線22を介して気筒▲3▼に対応する燃料噴射信号を受信したときの動作を説明するためのフローチャートである。
【図12】図8〜図11に示される本発明の実施の形態における補助処理回路26が信号線22を介して気筒▲4▼に対応する燃料噴射信号を受信したときの動作を説明するためのフローチャートである。
【図13】図8〜図12に示される実施の形態における補助処理回路26の断線検出動作を説明するためのフローチャートである。
【図14】内燃機関がガソリンを燃料とする火花点火内燃機関であるときにおける全体の電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
11〜14,51〜54 燃料噴射弁
16 主処理回路
21〜24,31〜34 信号線
26 補助処理回路
37 メモリ
41 履歴フラグ
42 断線カウンタ
43 判定フラグ
45 信号カウンタ
46 判定フラグ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a disconnection detection device and a fuel injection control device for an internal combustion engine that detect disconnection of a signal line that transmits a fuel injection signal of the internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
For example, a fuel injection valve is provided for each cylinder of a four-cylinder internal combustion engine, and for example, one of the four signal lines transmitting a fuel injection signal individually given to each fuel injection valve is disconnected. Then, the operation is performed in the remaining three cylinders. As a result, the idling operation becomes unstable, and the internal combustion engine is stopped, so that the vehicle may not run. In addition, in order to find a failure point from the operation state of such an internal combustion engine, an extensive investigation of the internal combustion engine must be performed, and much labor is required for repair.
[0003]
One prior art that solves this problem (see Patent Document 1) discloses that a cylinder signal of an engine and an ignition timing signal output after a certain period of time from the cylinder signal include a plurality of flip-flops that detect a cutoff state of a transmission path. The ignition timing signal, which is provided to the circuit comprising the pumps, is a serial pulse-by-pulse signal in which ignition signals for six cylinders are superimposed. When the ignition timing signal is cut off due to disconnection, the backup logic circuit Disclosed is a configuration that outputs a unique ignition signal and a fuel injection signal instead of an ignition timing signal and enables the vehicle to run.
[0004]
This prior art has a configuration for detecting a cutoff state of a transmission path for transmitting an ignition timing signal, which is a pulse-by-pulse signal on which ignition signals for six cylinders are superimposed, and transmits a fuel injection signal for each cylinder. It does not detect the cutoff state of an individual transmission path. That is, in the prior art, it is not possible to detect a disconnection for each of a plurality of cylinders.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-6-249036
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a disconnection detection device for an internal combustion engine that can identify and detect which of a plurality of cylinders, a signal line that is a transmission line that transmits a fuel injection signal, is disconnected. An object of the present invention is to provide a fuel injection control device and a fuel injection device for an internal combustion engine.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention receives a sequential fuel injection signal for each cylinder of the internal combustion engine via each signal line,
A disconnection detection device for an internal combustion engine, wherein when the order in which the fuel injection signals are received is different from a predetermined order, the disconnection of the signal line corresponding to the different order is detected.
[0008]
According to the present invention, the internal combustion engine has a plurality of cylinders, and each cylinder is provided with a fuel injection valve, and the fuel injection valve sequentially generates a fuel injection signal for each cylinder in parallel. And provided via each signal line. If all of the signal lines are not disconnected, the order in which the fuel injection signals are received is the same as the predetermined order, whereas if at least one of the signal lines is disconnected, the signal is received. The order of the fuel injection signals is different from the predetermined order, and the present invention detects that the signal lines corresponding to the different orders are disconnected.
[0009]
Based on the order in which the fuel injection signals are received, disconnection of the signal line corresponding to an order different from the predetermined order is detected. A more specific configuration for such disconnection detection is realized by a history signal generating unit, a memory, a counting unit, and a determining unit described later, or is realized by a counting unit, a counting control unit, and a determining unit described later. You.
[0010]
The present invention also provides a history signal for receiving a plurality of sequential fuel injection signals for each cylinder of an internal combustion engine via each signal line and deriving a history signal indicating whether or not a fuel injection signal is received for each cylinder. Generating means;
A memory for storing a history signal from the history signal generating means,
In response to the history signal from the history signal generating means, it is detected whether or not the history signal of a cylinder different from the cylinder corresponding to the history signal is stored in the memory. Counting means for erasing, when not stored, counting each time the detection,
When the count value of the counting means reaches a predetermined value, the fuel injection signal provided to the history signal generating means includes a determining means for determining that the disconnection of the signal line has occurred. It is a disconnection detection device.
[0011]
Further, the present invention is characterized in that the different cylinder is a cylinder immediately preceding a sequential cylinder corresponding to the received history signal.
[0012]
According to the invention, the history signal generating means generates a history signal indicating whether or not a fuel injection signal corresponding to each cylinder is received, stores the history signal in a memory, and responds to the history signal. Detecting whether the history signal of the cylinder different from the cylinder is stored in the memory, and if the history signal of the different cylinder is stored in the memory, the content stored in the memory of the history signal of the different cylinder To delete.
[0013]
If the history signal of the different cylinder is not stored in the memory, the history signal of the cylinder different from the cylinder corresponding to the history signal generated upon receiving the fuel injection signal is stored in the memory each time the detection is performed. Each time it is detected whether or not the counting is performed, a counting operation such as increment of +1 is performed by the counting means for each cylinder. Thus, when the count value of the counting means for each cylinder reached a predetermined value, the signal line transmitting the fuel injection signal of the cylinder corresponding to the counting means that counted the count value reaching the predetermined value was disconnected. Is determined by the determining means. Thus, the disconnection of the signal line transmitting the fuel injection signal for each cylinder can be identified.
[0014]
The different cylinder may be a cylinder one before the cylinder corresponding to the received fuel injection signal among the plurality of cylinders in order, thereby simplifying the configuration. In another embodiment of the present invention, it may be detected whether or not history signals corresponding to cylinders whose order is earlier than the number of cylinders are stored in the memory.
[0015]
The present invention also provides a plurality of counting means provided for each of a plurality of cylinders of the internal combustion engine,
A fuel injection signal is sequentially received for each cylinder of the internal combustion engine via each signal line, and each time the fuel injection signal is received, the cylinder counting means corresponding to the received fuel injection signal is cleared, and all remaining fuel injection signals are cleared. Counting control means for counting the cylinder counting means,
When the count value reaches a predetermined value, it is determined that the disconnection of the signal line of the fuel injection signal given to the count control means for the cylinder corresponding to the count means that has reached the predetermined count value has occurred. A disconnection detection device for an internal combustion engine, comprising: a determination unit.
[0016]
According to the present invention, the counting means is provided for each of the plurality of cylinders of the internal combustion engine, and the counting means for the cylinder corresponding to the received fuel injection signal is cleared each time the reception is performed. Is set to zero, and the counting means corresponding to all the remaining cylinders are counted by, for example, incrementing by +1. Among the fuel injection signals generated in parallel, the count value of the cylinder counting means corresponding to the fuel injection signal not received is counted every time the remaining fuel injection signal is received. When the count value reaches a predetermined value, the determination means determines that the signal line for transmitting the fuel injection signal for the cylinder corresponding to the counting means that has reached the predetermined value is disconnected. In this way, it is possible to identify and determine which of the fuel injection signals among the plurality of cylinders is disconnected.
[0017]
Further, the present invention is characterized by further including a pseudo fuel injection signal generating means for generating a pseudo fuel injection signal in place of the disconnected fuel injection signal in response to the output of the determination means.
[0018]
According to the present invention, the pseudo fuel injection signal is generated by the pseudo fuel injection signal generating means for the cylinder corresponding to the fuel injection signal not received. Thus, all cylinders of the internal combustion engine can be operated, and it is possible to prevent the internal combustion engine from stopping. Therefore, for example, the vehicle can be traveled to the nearest repair shop and arrived, which is safe.
[0019]
Further, the present invention further comprises a signal converting means for converting the fuel injection signal of the first fuel so as to be suitable for a second fuel of a type different from the first fuel, and for deriving the converted fuel injection signal. Including
The determination means is configured to determine a disconnection based on a fuel injection signal for the first fuel.
[0020]
Also, the present invention provides a fuel injection control means for generating a fuel injection signal for the first fuel,
A fuel injection control device for the internal combustion engine described above,
A fuel injector provided for each cylinder and driven by a converted fuel injection signal.
[0021]
According to the present invention, the disconnection detecting device is provided with signal conversion means, which converts a fuel injection signal of the first fuel suitable for a fuel injection valve of an internal combustion engine using gasoline as fuel, for example, into another signal. , A converted fuel injection signal for a second fuel suitable for a fuel injection valve of an internal combustion engine using liquefied petroleum gas (abbreviated as LPG) or compressed natural gas (abbreviated as CNG) as fuel. By providing such a signal converting means with the disconnection detecting function of the present invention, it becomes possible to achieve the disconnection detecting function in addition to the fuel injection signal converting function.
[0022]
In particular, a parallel fuel injection signal for each cylinder of the first fuel generated by the fuel injection control means is provided to the signal conversion means of the fuel injection control device via an individual signal line, thereby providing the first fuel injection signal. A converted fuel injection signal suitable for the second fuel different from the fuel is generated, derived, and provided to the fuel injection valve of each cylinder. The fuel injection control device is also provided by the fuel injection control device. And a disconnection detecting device for detecting a disconnection of the signal line for transmitting a fuel injection signal of the first fuel supplied to the signal converting means. Such a fuel injection control device can be realized by, for example, an electronic computer unit (ECU) including a microcomputer or the like. Therefore, in addition to the fuel injection control device having the signal conversion means described above, a disconnection detection device can be realized by using the arithmetic processing function of the fuel injection control device without newly providing a disconnection detection device. This simplifies the configuration.
[0023]
Further, since the fuel injection control device includes the arithmetic processing function for realizing the signal conversion means and the disconnection detection device as described above, it is not necessary to add another new signal line, and therefore, the new signal line is not required. There is no problem that the probability of failure due to the increase is increased. On the other hand, a technique that can be easily realized by those skilled in the art is an individual electronic circuit element such as a resistor and a capacitor without mounting a microcomputer or the like as in the embodiment of the present invention. The signal conversion means is constituted by using discrete components, and the output converted fuel injection signal is returned to the fuel injection control means for the first fuel via another new signal line and connected to the fuel injection control means. To drive the fuel injection valve for each of the selected cylinders. In such a certain technique, the above-mentioned another new signal line increases, and there is a possibility that the newly increased signal line may be disconnected. Compared with such a certain technique, in the present invention, the number of signal lines can be reduced, and there is no problem that the probability of failure due to an increase in new signal lines increases.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an embodiment of the present invention. An internal combustion engine mounted on an automobile is provided with
[0025]
FIG. 2 is a diagram showing a waveform of a fuel injection signal derived from the
[0026]
A fuel injection signal suitable for gasoline via the
[0027]
FIG. 3 is a diagram showing a waveform of the fuel injection signal received by the
[0028]
FIG. 4 is a waveform diagram for explaining an operation of generating a pseudo fuel injection signal when the
[0029]
FIG. 5 is a diagram showing stored contents for detecting disconnection of the
[0030]
FIG. 6 is a flowchart for explaining the disconnection detecting operation of the
[0031]
In step a4, it is determined whether or not the
[0032]
In step a6, it is determined whether or not the count value n of the
[0033]
At step a4, if the
[0034]
In the above-described embodiment, the fuel injection signal is repeatedly generated in the order of the cylinder (1) → (3) → (4) → (2) corresponding to the fuel injection signal, and the order of the cylinder of the received fuel injection signal is determined. Although disconnection detection was performed based on the
[0035]
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the
[0036]
In particular, the parallel fuel injection signal for each cylinder of the first fuel generated by the
[0037]
FIG. 8 is a diagram showing stored contents of the
[0038]
FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the
[0039]
FIG. 10 is a diagram for explaining the operation when the
[0040]
FIG. 11 is a diagram for explaining an operation when the
[0041]
FIG. 12 illustrates the operation when the
[0042]
Thus, in the embodiment shown in FIGS. 8 to 12, the
[0043]
FIG. 13 is a flowchart for explaining the disconnection detecting operation of the
[0044]
FIG. 14 is a block diagram showing the overall electrical configuration when the internal combustion engine is a spark ignition internal combustion engine using gasoline as fuel. The
[0045]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to identify and detect the disconnection of the signal line for transmitting the fuel injection signal for each of the plurality of cylinders of the internal combustion engine. This makes it easy to detect disconnection of the signal line, eliminates the need to extensively investigate a fault location, and simplifies repair work. In addition, even when the signal line of the fuel injection signal is disconnected, the vehicle equipped with the internal combustion engine can be evacuated to the nearest repair shop, thereby achieving fail-safe operation. Improve the nature.
[0046]
In particular, according to the present invention, the parallel fuel injection signal for each cylinder of the first fuel generated by the fuel injection control means is transmitted to the signal conversion means of the fuel injection control device via an individual signal line. And a converted fuel injection signal suitable for a second fuel of a type different from the first fuel is generated, derived, and provided to the fuel injection valve of each cylinder. A disconnection detecting device for detecting a disconnection of the signal line for transmitting a fuel injection signal of the first fuel supplied from the means to the signal conversion means of the fuel injection control device. Such a fuel injection control device can be realized by, for example, an electronic computer unit (ECU) including a microcomputer or the like. Therefore, in addition to the fuel injection control device having the signal conversion means described above, a disconnection detection device can be realized by using the arithmetic processing function of the fuel injection control device without newly providing a disconnection detection device. This simplifies the configuration.
[0047]
Further, since the fuel injection control device includes the arithmetic processing function for realizing the signal conversion means and the disconnection detection device as described above, it is not necessary to add another new signal line, and therefore, the new signal line is not required. There is no problem that the probability of failure due to the increase is increased. On the other hand, a technique that can be easily realized by those skilled in the art is an individual electronic circuit element such as a resistor and a capacitor without mounting a microcomputer or the like as in the embodiment of the present invention. The signal conversion means is constituted by using discrete components, and the output converted fuel injection signal is returned to the fuel injection control means for the first fuel via another new signal line and connected to the fuel injection control means. To drive the fuel injection valve for each of the selected cylinders. In such a certain technique, the above-mentioned another new signal line increases, and there is a possibility that the newly increased signal line may be disconnected. Compared with such a certain technique, in the present invention, the number of signal lines can be reduced, and there is no problem that the probability of failure due to an increase in new signal lines increases.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a waveform of a fuel injection signal derived from
FIG. 3 is a diagram showing a waveform of a fuel injection signal received by an
FIG. 4 is a waveform diagram for explaining an operation of generating a pseudo fuel injection signal when the
FIG. 5 is a diagram showing stored contents for detecting disconnection of
FIG. 6 is a flowchart for explaining a disconnection detection operation of the
FIG. 7 is a flowchart for explaining an operation of the
FIG. 8 is a diagram showing contents stored in a
FIG. 9 is a flowchart for explaining an operation of the
FIG. 10 is a diagram for explaining an operation when the
FIG. 11 is a diagram illustrating an operation when the
FIG. 12 is a view for explaining an operation when the
FIG. 13 is a flowchart for explaining a disconnection detecting operation of the
FIG. 14 is a block diagram showing an overall electrical configuration when the internal combustion engine is a spark ignition internal combustion engine using gasoline as fuel.
[Explanation of symbols]
11-14, 51-54 Fuel injection valve
16 Main processing circuit
21-24, 31-34 signal line
26 Auxiliary processing circuit
37 memory
41 History flag
42 disconnection counter
43 Judgment flag
45 signal counter
46 Judgment flag
Claims (7)
各燃料噴射信号の受信される順序が、予め定める順序とは異なるとき、その異なる順序に対応する前記信号線の断線を検出することを特徴とする内燃機関の断線検出装置。A fuel injection signal for each cylinder of the internal combustion engine is sequentially received via each signal line,
A disconnection detecting device for an internal combustion engine, wherein when the order in which the fuel injection signals are received is different from a predetermined order, the disconnection of the signal line corresponding to the different order is detected.
履歴信号発生手段からの履歴信号をストアするメモリと、
履歴信号発生手段からの履歴信号に応答し、履歴信号に対応する気筒とは異なる気筒の履歴信号がメモリにストアされているかどうかを検出し、その検出の結果、ストアされているとき、履歴信号を消去し、ストアされていないとき、前記検出のたびに計数を行う計数手段と、
計数手段の計数値が予め定める値に到達したとき、履歴信号発生手段に与えられる燃料噴射信号の前記信号線の断線が生じたものと判定する判定手段とを含むことを特徴とする内燃機関の断線検出装置。History signal generating means for receiving a plurality of sequential fuel injection signals for each cylinder of the internal combustion engine via each signal line, and deriving a history signal indicating whether or not a fuel injection signal is received for each cylinder,
A memory for storing a history signal from the history signal generating means,
In response to the history signal from the history signal generating means, it is detected whether or not the history signal of a cylinder different from the cylinder corresponding to the history signal is stored in the memory. Counting means for erasing, when not stored, counting each time the detection,
When the count value of the counting means reaches a predetermined value, the fuel injection signal provided to the history signal generating means includes a determining means for determining that the disconnection of the signal line has occurred. Disconnection detection device.
内燃機関の順次的な各気筒毎に燃料噴射信号を、各信号線を介して受信し、その受信のたびに、受信した燃料噴射信号に対応する気筒の計数手段をクリアし、残余の全ての気筒の計数手段を計数動作させる計数制御手段と、
計数値が予め定める値に到達したとき、その予め定める計数値に到達した計数手段に対応する気筒のための計数制御手段に与えられる燃料噴射信号の前記信号線の断線が生じたものと判定する判定手段とを含むことを特徴とする内燃機関の断線検出装置。A plurality of counting means provided for each of a plurality of cylinders of the internal combustion engine,
A fuel injection signal is sequentially received for each cylinder of the internal combustion engine via each signal line, and each time the fuel injection signal is received, the cylinder counting means corresponding to the received fuel injection signal is cleared, and all remaining fuel injection signals are cleared. Counting control means for counting the cylinder counting means,
When the count value reaches a predetermined value, it is determined that the disconnection of the signal line of the fuel injection signal given to the count control means for the cylinder corresponding to the count means that has reached the predetermined count value has occurred. A disconnection detection device for an internal combustion engine, comprising: a determination unit.
前記判定手段は、前記第1の燃料における燃料噴射信号に基づき断線の判定を行うものであることを特徴とする請求項2〜5のうちの1つに記載の断線検出装置を備える内燃機関の燃料噴射制御装置。Signal conversion means for converting the fuel injection signal of the first fuel to be suitable for a second fuel of a type different from the first fuel, and deriving the converted fuel injection signal;
6. The internal combustion engine according to claim 2, wherein the determination unit is configured to determine a disconnection based on a fuel injection signal of the first fuel. Fuel injection control device.
請求項6記載の内燃機関の燃料噴射制御装置と、
各気筒毎に設けられ、変換燃料噴射信号によって駆動される燃料噴射弁とを含むことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。Fuel injection control means for generating a fuel injection signal for the first fuel;
A fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 6,
A fuel injection device for an internal combustion engine, comprising: a fuel injection valve provided for each cylinder and driven by a converted fuel injection signal.
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