JP2014092028A

JP2014092028A - エンジンの故障診断装置

Info

Publication number: JP2014092028A
Application number: JP2012240795A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Fujishiro; 崇晃藤城
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2014-05-19

Abstract

【課題】エンジン利用者の不具合の訴えに対し、適切な診断ができるエンジンの故障診断装置を提供する。
【解決手段】エンジンと、エンジンを始動させる始動スイッチとを備え、エンジンの始動時に故障が発生したとき、エンジンの情報を保存する故障診断装置において、始動スイッチの操作回数を計測する始動操作カウンタと、操作回数毎に始動スイッチの操作時間を計測する第１タイマと、エンジンの始動開始から終了までの時間を計測する第２タイマと、第２タイマの時間が設定値を越えたとき、操作回数と操作時間と始動開始から終了までの時間とを記憶する記憶部と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

この発明はエンジンの故障診断装置に係り、特に、エンジンの始動時に故障判定がなさたとき、エンジンの情報を保存する記憶部を備えたエンジンの故障診断装置に関する。

従来、エンジンの故障診断装置では、故障内容を識別する故障コードや故障時の走行状態を保存できる機能が、特定のシステム、特定の部品の故障に限られていた。しかし、エンジンの利用者が修理に特ち込む不具合は、エンジンの始動不良のように現行の故障診断プログラムでは診断できずに故障コードが残っていない場合が多い。これらの症状がすぐ再現できれば、診断者による原因特定は容易ではあるが、再現性の低い故障では故障原因の解析が非常に困難となる。
そこで、エンジンの故障診断装置には、エンジンの利用者が不具合を訴えて修理を依頼した際、工場などの診断者が不具合の実態を把握するために、始動時の情報を記憶させる記憶部を備えるものが提案されている。例えば、下記特許文献１においては、エンジンの始動を開始した後、スタータモータの駆動時間が設定時間を越えたとき、エンジンの始動不良と判定し故障コードを保存するように構成した故障診断装置が開示されている。

特開２００４−４４４０７

しかしながら、特許文献１の故障診断装置は、スタータモータの駆動後の時間が設定時間を越えない限り、始動不良の故障データを保存しない。
このため、例えばエンジンの利用者が、短い時間に始動スイッチを操作してスタータモータを駆動し、エンジンを始動できなかった場合、スタータモータの駆動時間が設定時間よりも短かいため、始動不良の診断結果の故障データが保存されることは無くなってしまう。
また、例えばエンジンの利用者が、短い時間に始動スイッチを操作してスタータモータを駆動することを複数回行い、エンジンを始動できなかった場合にも、各回毎のスタータモータの駆動時間が設定時間よりも短かいため、始動不良の診断結果の故障データを保存しなくなってしまう。
このような構成の故障診断装置は、利用者が、短い時間にエンジンの始動操作を行ったことを原因とする不具合の訴えに対し、診断者は始動不良の故障データを参照できないため、適切な診断を行うことができず、利用者に適切な提案をすることができないという問題があった。

そこで、この発明は、上記の問題に鑑みて成されたものであり、エンジン利用者の不具合の訴えに対し、適切な診断ができるエンジンの故障診断装置を提供することを目的とする。

この発明は、エンジンと、前記エンジンを始動させる始動スイッチとを備え、前記エンジンの始動時に故障が発生したとき、前記エンジンの情報を保存する故障診断装置において、前記始動スイッチの操作回数を計測する始動操作カウンタと、前記操作回数毎に前記始動スイッチの操作時間を計測する第１タイマと、前記エンジンの始動開始から終了までの時間を計測する第２タイマと、前記第２タイマの時間が設定値を越えたとき、前記操作回数と前記操作時間と前記始動開始から終了までの時間とを記憶する記憶部と、を備えたことを特徴とする。

上記のように構成すれば、エンジンの故障診断装置は、故障判定を行い、操作回数と操作時間と始動開始から終了までの時間とを記憶するため、診断者はエンジンの利用者が始動開始から終了までの間に短時間の始動操作を複数回行っていることを認識できる。従って、診断者は、利用者に対して適切な始動方法を提案することができる。

図１はエンジンの故障診断装置の故障診断制御のメインフローチャートである。（実施例）図２はエンジンの故障診断装置の始動時間積算制御のフローチャートである。（実施例）図３はエンジンの故障診断装置の故障診断制御のフローチャートである。（実施例）図４は車両に搭載されたエンジンの故障診断装置のシステム構成図である。（実施例）図５はエンジンの故障診断装置の通信のハード構成図である。（実施例）

以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。

図１〜図５は、この発明の実施例を示すものである。図４において、車両１は、駆動動力源であるエンジン２を搭載し、故障診断装置３を搭載している。故障診断装置３は、車両１に搭載された制御対象の各種デバイス（アクチュエータ等）を制御するための複数の第１電子制御装置４Ａ、第２電子制御装置４Ｂ…に故障診断プログラムを備えている。複数の第１電子制御装置４Ａ、第２電子制御装置４Ｂ…は、シリアル通信可能で双方向のデータ通信が可能な車両側通信線（ＣＡＮ：ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲＡＲＥＡＮＥＴＷＯＲＫ等）５を介して互いに接続され、通常時には互いにデータを送受信しながら制御対象を制御する。車両側通信線５には、車両側コネクタ６を設けている。
また、故障診断装置３は、車両側通信線５に外部接続が可能な故障診断テスタ７を備えている。故障診断テスタ７は、前記車両側コネクタ６に結合・離脱可能な車外コネクタ８を設けた車外通信線９を備えている。故障診断テスタ３は、車両側通信線５及び車外通信線９を介して複数の第１電子制御装置４Ａ、第２電子制御装置４Ｂ…中の少なくとも一つ、例えば第１電子制御装置４Ａに接続され、この接続した第１電子制御装置４Ａの故障診断（ＯＢＤ：ＯｎＢｏａｒｄＤｉａｇｎｏｓｔｉｃ）を実行するものである。

前記複数の第１電子制御装置４Ａ、第２電子制御装置４Ｂ…は、図５に示すように構成されている。なお、複数の第１電子制御装置４Ａ、第４電子制御装置４Ｂ…は、同一構造であるので、ここでは、以下のように、第１電子制御装置４Ａについてのみ説明する。
第１車両用制御装置４Ａは、制御対象の各種デバイスを制御する、例えば、エンジンコントールモジュール（ＥＣＭ）、ボディコントロールモジュール（ＢＣＭ）等の複数の車両用制御装置（エレクトリックコントロールユニット（ＥＣＵ））中から選択されたものであり、故障診断機能（自己診断）を有している。
第１電子制御装置４Ａは、車両側通信線５に接続した通信ポート１０と、通信ポート１０に連絡する入力処理回路１１と、演算処理を行う中央処理装置（ＣＰＵ）１２と、制御対象用データ記憶手段（ＲＯＭ）１３と、中央処理装置用記憶手段（ＥＥＰＲＯＭ）１４と、演算処理用データ記憶手段（ＲＡＭ）１５と、通信ポート１０に連絡する出力制御回路１６と、電源供給回路１７とを備えている。
前記入力処理回路１１は、エンジン１を始動させるために操作される始動スイッチ１８やエンジン２の状態を検出する各種センサ１９などからの信号を入力信号線２０により入力して波形処理し、前記通信ポート１０に出力する。前記中央処理装置１２は、前記通信ポート１０に連絡するとともに前記入力処理回路１１からの信号に基づいて目的の制御対象に対する最適制御量を演算し、この演算結果に基づいた制御信号を前記通信ポート１０を介して出力制御回路１６に出力する。この中央処理装置１２は、故障診断プログラムを備えている。
前記制御対象用データ記憶手段１３は、制御対象の制御用プログラムやデータを格納する書き換え可能な不揮発性メモリからなる。前記中央処理装置用記憶手段１４は、中央処理装置１２の制御用プログラム（故障診断プログラムを含む）やデータ（故障データを含む）を保存するＥＥＰＲＯＭからなる。前記演算処理用データ記憶手段１５は、揮発性メモリからなり、前記中央処理装置１２が演算を行うためのデータを保存する演算データ記憶部２１を備えるとともに、自己の故障データ（ＤＴＣ：ＤｉａｇｎｏｓｔｉｃＴｒｏｕｂ１ｅＣｏｄｅ）や他の電子制御装置の故障データ（ＤＴＣ）を保存するバックアップデータ記憶部２２を備える。
前記出力制御回路１６は、中央処理装置１２からの制御信号を受けて制御信号線２３により車両１に搭載された制御対象のアクチュエータ（燃料噴射弁等）２４を駆動するように出力する。前記電源供給回路１７は、電力線２５によって電力を供給する電源２６を接続し、イグニッション信号線２７によってイグニッションスイッチ２８を接続している。電源供給回路１７は、イグニッションスイッチ２８のＯＮ時に電源２６から電力が供給される。電源２６は、車両側電源線２９及び車両側グランド線３０を前記車両側コネクタ６に接続している。

一方、前記故障診断テスタ７は、車外コネクタ８に車外電源線３１及び車外グランド線３２を接続している。故障診断テスタ７は、車外コネクタ８を車両側コネクタ６に接続すると、電源２６から電源を供給されて起動し、第１電子制御装置４Ａ、第２電子制御装置４Ｂ…の内部の演算処理用データ記憶手段１５のバックアップデータ記憶部２３に保存された故障データ、走行状態等を読み出し、複数の第１電子制御装置４Ａ、第２電子制御装置４Ｂ…の中央処理装置１２により故障診断プログラムを実行する。

前記エンジン２の故障診断装置３は、エンジン２の始動時に故障が発生したとき、エンジン２の情報を保存する。この故障診断装置３は、中央処理装置１２に、始動操作カウンタ３３と、第１タイマ３４と、第２タイマ３５と、を備えている。
始動操作カウンタ３３は、エンジン２を始動するために操作される始動スイッチ１８の操作された回数（以下「操作回数」と記す。）を計測する。第１タイマ３４は、始動スイッチ１８の操作された回数毎に、始動スイッチ１８の操作されていた時間（以下「操作時間」と記す。）を計測する。第２タイマ３５は、エンジン２の始動を開始した時から、エンジン２の始動が終了した時までの時間（以下「総始動時間」と記す。）を計測する。
前記エンジン２の始動開始から終了までの時間（総始動時間）は、第１タイマ３４の計測開始からエンジン２の始動が成功するまでの時間、又は第１タイマ３４の計測開始からエンジン２の始動を失敗するまでの時間である。つまり、総始動時間は、始動スイッチ１８の操作でエンジン２の始動操作が開始され、始動スイッチ１８の操作が少なくとも１回、あるいは１回以上行われた後、エンジン２の始動が成功した場合、あるいは失敗した場合にかかわらず、始動スイッチ１８の操作が行われなくなってエンジン２の始動操作が終了した時までの時間を積算したものである。
前記故障診断装置３は、前記始動操作カウンタ３３の計測した操作回数と、第１タイマ３４の計測した操作時間と、第２タイマ３５の計測した総始動時間とを記憶する記憶部として、前記中央処理装置用記憶手段１４を備えている。中央処理装置１２は、第２タイマ３５の計測した総始動時間が設定値を越えたとき、始動操作カウンタ３３の計測した操作回数と、第１タイマ３４の計測した操作時間と、第２タイマ３５の計測した始動開始から終了までの総始動時間とを、中央処理装置用記憶手段１４に記憶する。

次に、故障診断装置３の作用を、図１〜図３に従って説明する。
故障診断装置３は、図１に示すように、故障診断制御のプログラムがスタートすると（１００）、始動時間積算制御を実行し（２００）、故障診断制御を実行し（３００）、リターンする（４００）。

前記始動時間積算制御（２００）においては、図２に示すように、エンジン２が始動前（エンジン回転数＝０）であるかを判断する（２０１）。エンジン回転数は、エンジン２に設けられたクランク角センサの出力値に基づき算出する。この判断（２０１）がＮＯの場合は、ステップ２００に戻る（２１０）。この判断（２０１）がＹＥＳの場合は、始動スイッチ１８が操作されてエンジン２を始動開始（エンジン回転数＞０）したかを判断する（２０２）。
この判断（２０２）がＮＯの場合は、この判断を繰り返す。この判断（２０２）がＹＥＳの場合は、第１タイマ３４と第２タイマ３５との計時を開始し（２０３）、第１タイマ３４の計測時間αを積算（Ａｎ←Ａｎ_−１＋α）し（２０４）、第２タイマ３５の計測時間βを積算（Ｂｎ←Ｂｎ_−１＋β）し（２０５）、エンジン２が始動（エンジン回転数＞設定値）したかを判断する（２０６）。
第１タイマ３４と第２タイマ３５との計測時間の積算は、バックアップデータ記憶部２２に記憶された時間に加算することで行われる。なお、Ａｎ_−１とＢｎ_−１は、前回までの積算時間である。
前記判断（２０６）がＹＥＳの場合は、始動操作カウンタ３３の操作回数Ｃを増加（Ｃ←Ｃ＋１）させ（２０７）、始動操作カウンタ３３の操作回数Ｃと第１タイマ３４の操作時間Ａｎと第２タイマ３５の総始動時間Ｂｎとをバックアップデータ記憶部２２に入力して記憶し（２０８）、始動操作カウンタ３３と第１タイマ３４と第２タイマ３５とをリセットし（２０９）、ステップ２００にリターンする（２１０）。
一方、前記判断（２０６）がＮＯの場合は、始動スイッチ１８の操作によるエンジン２の始動操作が終了（エンジン回転数＝０）したかを判断する（２１１）。
この判断（２１１）がＮＯの場合は、ステップ２０４に戻り、第１タイマ３４、第２タイマ３５の計測時間α、βを積算する。この判断（２１１）がＹＥＳの場合は、始動操作カウンタ３３の操作回数Ｃを増加（Ｃ←Ｃ＋１）させ（２１２）、始動操作カウンタ３３の操作回数Ｃと第１タイマ３４の操作時間Ａｎと第２タイマ３５の総始動時間Ｂｎとをバックアップデータ記憶部２２に入力して記憶し（２１３）、第１タイマ３４をリセットし（２１４）、ステップ２００にリターンする（２１０）。
即ち、故障診断装置３は、一回のエンジン２の始動操作が終了したものとみなして、当該始動操作の時間を計測する第１タイマ３４の計測時間を始動操作カウンタ３３のカウンタ値と共にバックアップデータ記憶部２２に入力した後（２１３）、第１タイマ３４のみをリセットする（２１４）。なお、故障診断装置３は、第１タイマ３４が第１回目に計測した操作時間と第２回目に計測した操作時間とを、別途バックアップデータ記憶部２２に入力する。

前記故障診断制御（３００）においては、図３に示すように、今回のエンジン２の始動時間Ａｎ（第１タイマ３５の操作時間）が第１の設定時間を超えていないか（Ａｎ＜第１の設定時間）を判断する（３０１）。
始動時間Ａｎが第１の設定時間を超えていず、判断（３０１）がＹＥＳの場合は、第２タイマ３５の総始動時間Ｂｎが第２の設定時間を越えていないか（βｎ＜第２の設定時間）を判断する（３０２）。始動時間Ａｎが第１の設定時間を超えていて、判断（３０１）がＮＯの場合は、ステップ３０９に移行する。
総始動時間Ｂｎが第２の設定時間を越えていず、前記判断（３０２）がＹＥＳの場合は、ステップ３００に戻る（３０３）。総始動時間Ｂｎが第２の設定時間を越えていて、前記判断（３０２）がＮＯの場合は、各種データ（水温、大気圧、吸気圧など）を中央処理装置用記憶手段１４に保存し（３０４）、エンジン２が始動可能（エンジン回転数＞設定値）かを判断する（３０５）。この判断（３０５）は、図２に示す判断（２０６）を最終確認するために設けられている。
前記判断（３０５）がＹＥＳの場合は、（１）総始動時間Ｂｎが超過、（２）エンジン２が始動可能、（３）今回の始動時間Ａｎ、（４）総始動時間Ｂｎ、（５）始動操作カウンタ３４の操作回数Ｃ、の診断情報を中央処理装置用記憶手段１４に保存し（３０６）、ステップ３００に戻る（３０３）。
前記判断（３０５）がＮＯの場合は、エンジン２が始動不能（エンジン回転数＝０）かを判断する（３０７）。この判断（３０７）は、図２に示す判断（２０７）を最終確認するために設けられている。なお、始動不能を判定する回転数は０でなく、所定値以下でもよい。
前記判断（３０７）がＹＥＳの場合は、（１）総始動時間Ｂｎが超過、（２）エンジン２が始動不能、（３）今回の始動時間Ａｎ、（４）総始動時間Ｂｎ、（５）始動操作カウンタ３４の操作回数Ｃ、の診断情報を中央処理装置用記憶手段１４に保存し（３０８）、ステップ３００に戻る（３０３）。前記判断（３０７）がＮＯの場合は、判断（３０５）に戻る。

また、前記判断（３０１）において、始動時間Ａｎが第１の設定時間を超えていて、ＮＯの場合は、各種データ（水温、大気圧、吸気圧など）を中央処理装置用記憶手段１４に保存し（３０９）、エンジン２が始動可能（エンジン回転数＞設定値）かを判断する（３１０）。
この判断（３１０）がＹＥＳの場合は、（１）今回の始動時間Ａｎが超過、（２）エンジン２が始動可能、（３）今回の始動時間Ａｎ、の診断情報を中央処理装置用記憶手段１４に保存し（３１１）、ステップ３００に戻る（３１２）。
前記判断（３１０）がＮＯの場合は、エンジン２が始動不能（エンジン回転数＝０）かを判断する（３１３）。なお、始動不能を判定する回転数は０でなく、所定値以下でもよい。
この判断（３１３）がＹＥＳの場合は、（１）今回の始動時間Ａｎが超過、（２）エンジン２が始動不能、（３）今回の始動時間Ａｎ、の診断情報を中央処理装置用記憶手段１４に保存し（３１４）、ステップ３００に戻る（３１２）。この判断（３１３）がＮＯの場合は、判断（３１０）に戻る。

このように、エンジン２の始動時に故障が発生したとき、エンジン２の情報を保存する故障診断装置３は、第２タイマ３５が計測したエンジン２の始動開始から終了までの時間（総始動時間）が設定時間を越えたとき、操作回数と操作時間と始動開始から終了までの時間（総始動時間）とを記憶する気憶部として中央処理装置用記憶手段１４を備えている。始動開始から終了までの時間は、第１タイマ３４の計測開始から、エンジン２の始動が成功するまで、又は失敗するまでの間の時間である。
この構成によれば、エンジン２の故障診断装置３は、エンジン２の始動時に故障判定を行い、操作回数と操作時間と始動開始から終了までの時間とを記憶するため、診断者はエンジン２の利用者が始動開始から終了までの間に短時間の始動操作を複数回行っていることを認識できる。従って、診断者は、利用者に対して適切な始動方法を提案することができる。

なお、この発明は、上述実施例に限定されるものではなく、応用改変が可能である。
例えば、エンジン２の始動時間は、エンジン水温等の外部要因によって異なるため、エンジン２の始動時間Ａｎを判定する第１の設定時間（図３のステップ３０１）は、始動時エンジン水温等によって、異なる値を適用する仕組みであることが望ましい。
また、複数回始動を試みた場合の総始動時間Ｂｎ、及び、始動を試みた操作回数Ｃのリセットタイミング（図２のステップ２０９）は、例えば、イグニッションスイッチ２８のＯＦＦ操作時、イグニッション２８のＯＮ操作時、あるいは、前回始動操作の経験後に始動操作が無い状態を設定時間経過した時、などとすることができる。

この発明は、エンジン利用者の不具合の訴えに対し、適切な診断ができるエンジンの故障診断装置を提供することができるものであり、エンジンを含み複数の電子制御装置を搭載した車両に適用可能である。

１車両
２エンジン
３故障診断装置
４Ａ第１電子制御装置
４Ｂ第２電子制御装置
５車両側通信線
６車両側コネクタ
７故障診断テスタ
８車外コネクタ
９車外通信線
１０通信ポート１０
１１入力処理回路
１２中央処理装置（ＣＰＵ）
１３制御対象用データ記憶手段（ＲＯＭ）
１４中央処理装置用記憶手段（ＥＥＰＲＯＭ）
１５演算処理用データ記憶手段（ＲＡＭ）
１６出力制御回路
１７電源供給回路
１８始動スイッチ
２１演算データ記憶部
２２バックアップデータ記憶部
２６電源
２８イグニッションスイッチ
３３始動操作カウンタ
３４第１タイマ
３５第２タイマ

Claims

エンジンと、前記エンジンを始動させる始動スイッチとを備え、前記エンジンの始動時に故障が発生したとき、前記エンジンの情報を保存する故障診断装置において、前記始動スイッチの操作回数を計測する始動操作カウンタと、前記操作回数毎に前記始動スイッチの操作時間を計測する第１タイマと、前記エンジンの始動開始から終了までの時間を計測する第２タイマと、前記第２タイマの時間が設定値を越えたとき、前記操作回数と前記操作時間と前記始動開始から終了までの時間とを記憶する記憶部と、を備えたことを特徴とするエンジンの故障診断装置。
前記始動開始から終了までの時間は、前記第１タイマの計測開始から、前記エンジンの始動が成功するまで、又は失敗するまでの間であることを特徴とする請求項１記載のエンジンの故障診断装置。