JP2840949B2 - 自己診断装置 - Google Patents

自己診断装置

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JP2840949B2 JP63216373A JP21637388A JP2840949B2 JP 2840949 B2 JP2840949 B2 JP 2840949B2 JP 63216373 A JP63216373 A JP 63216373A JP 21637388 A JP21637388 A JP 21637388A JP 2840949 B2 JP2840949 B2 JP 2840949B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関の電子制御システムに使用される
各種センサ類や電子部品等を自己診断する装置に関す
る。
〈従来の技術〉 従来、この種のセンサ類、例えば熱線式流量計,スロ
ットルセンサや電磁式燃料噴射弁等の電子部品の故障診
断は、第13図に示すように各センサ類の作動特性(出力
レベル)や、作動(例えば燃料噴射)による制御状態
(例えば空燃比)の使用範囲UsOKを設定しておき、この
使用範囲から更にある所定値UsNO以上外れたときに故障
であると診断していた。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、かかる従来の診断方式では、そのセン
サ類等が正常であれば絶対に出力され若しくは制御され
ることのないようなレベル(Us上限NGレベルUsNGU,Us下
限NGレベルUsNGD)を故障診断の判断レベルとしていた
ため、少しおかしいと思われる程度でも正常と判断さ
れ、その後、急速におかしくなって例えば熱線式流量計
の故障時等は基幹の焼き付きを生じたりするような重大
な故障を生じる惧れがある。
正常範囲を狭めることも考えられるが、故障の程度が
わからないため、ちょっとした異常でも徹底的な点検,
修理を行ってしまい、経費が嵩むという難点がある。
本発明はこのような従来の問題点に鑑みなされたもの
で、センサ類等の被診断品の故障のみならず、劣化につ
いても判断でき、更に劣化要因についても判断できるよ
うな自己診断装置を提供することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 このため、本発明では第1図に示すように、被診断品
を搭載する車両が所定運転状態になる毎に、被診断品の
作動状態若しくは該作動に基づく制御状態を検出する検
出手段と、前記検出された作動状態若しくは該作動に基
づく制御状態を、その検出時期に対応させて記憶する記
憶手段と、前記記憶手段に記憶された記憶値が基準値か
ら所定値以上ずれている場合に被診断品は劣化であると
判断する判断手段と、を含んで構成する。
また、判断手段は、前記記憶手段に記憶された記憶値
が、被診断品を搭載する車両が所定運転状態になる毎の
被診断品の作動状態若しくは該作動に基づく制御状態に
応じた当該被診断品の劣化診断レベルに近づく変化速度
を変化速度ファジィ量として、また記憶値と前記基準値
を基準とする所定値との差異を差異ファジィ量として、
及び該記憶値の変化方向を方向ファジィ量として記憶し
た正常度記憶手段と、前記正常度記憶手段における変化
速度ファジィ量、差異ファジィ量及び方向ファジィ量の
相加平均より劣化要因を判断する劣化要因判断手段と、
を含んで構成してもよい。
〈作用〉 所定の運転状態で車両が運転される毎に検出された被
診断品の作動状態(例えば被診断品がセンサ類であれ
ば、出力レベル)若しくは該作動に基づく制御状態(例
えば被診断品が燃料噴射弁であれば燃料噴射に基づいて
制御される空燃比)を記憶した記憶手段における記憶値
を、判断手段が基準値から所定値以上にずれているか否
かを判断する。なお、車両が所定運転状態になる毎に検
出・記憶した被診断品の作動状態(例えば検出値)等に
基づいて劣化を診断するので、運転状態の変化に起因す
る検出値の変化分を含まず劣化等に起因する検出値のず
れ分のみを高精度に抽出して劣化診断を行なうことがで
きるので、運転状態が時々刻々変化するような車両にお
いても、高精度に被診断品の劣化を診断することができ
ることになる。
ここで、所定運転状態において、所定値以上ずれてい
る場合は、所定運転状態以外の他の運転状態においても
ずれる可能性があるとして、被診断品は劣化であると判
断する。
また、検出手段によって検出される所定運転状態にお
ける被診断品の作動状態、若しくは該作動に基づく制御
状態を記憶した記憶手段における記憶値を、劣化要因判
断手段が、正常度記憶手段に記憶されている変化速度フ
ァジィ量、差異ファジィ量及び方向ファジィ量の相加平
均を参照して該被診断品の正常度を診断する。
〈実施例〉 以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
一実施例の構成を示す第2図において、電子制御装置
を備えた内燃機関1には、吸気系に吸入空気流量Qを質
量流量として検出するエアフロメータとしての熱線式流
量計2と、スロットル弁3の開度を検出するポテンショ
メータ式のスロットルセンサ4と、気筒毎に若しくは上
流部に単一の電磁式の燃料噴射弁5が夫々設けられる。
また、機関1には、該機関1が搭載される車両(図示
せず)の車速を検出する車速センサ6が設けられる。
さらに、図示しないディストリビュータやカムシャフ
ト等に所定クランク角毎に基準信号を出力するクランク
角センサ7が設けられる。
検出手段としての前記熱線式流量計2,スロットルセン
サ4,車速センサ6及びクランク角センサ7からの各検出
信号はマイクロコンピュータを内蔵したコントロールユ
ニット8に入力され、該コントロールユニット8は機関
の通常運転時は、これら検出信号に基づいて機関に供給
される燃料噴射量を演算し、該燃料噴射量に相応するパ
ルス幅を持つ駆動パルス信号を燃料噴射弁5に出力して
駆動させ、設定量の燃料を噴射供給される。
以下、前記コントロールユニット8による自己診断ル
ーチンを、熱線式流量計2を例にとり、第3図に示した
フローチャートに従って説明する。
ステップ(図ではSと記す)1では、所定運転状態で
有るか否かを判断するために、スロットルセンサ4から
の信号に従って、スロットル弁3が全開か否かを判断す
る。スロットル弁3が全開であれば所定運転状態と判断
して、ステップ2に進む。ここで、スロットル弁3が全
開でなければ所定運転状態ではないと判断して、このル
ーチンを終了する。
ステップ2ではコントロールユニット8内部の時間計
測用カウンタのカウント値TCOUNTをカウントアップす
る。
ステップ3では、車速センサ6によって測定された車
速VSPにステップ2でカウントアップされたカウント値T
COUNTを乗じることにより、走行距離に換算し、それま
での積算走行距離Lに加算することにより積算走行距離
Lを更新する。
ステップ4では積算走行距離Lが所定走行距離Laに達
したか否かを判定し、所定走行距離Laに達していればス
テップ5に進むが、達していない場合はルーチンを終了
する。
ステップ5では熱線式流量計2の出力電圧Usをサンプ
リングし、記憶手段としてのマイクロコンピュータのRA
Mに記憶する。
ステップ6では、熱線式流量計2が劣化したか否かを
判断する。
即ち、第4図に示すように、熱線式流量計2の出力電
圧Usには、予め前記スロットル弁3が全開の運転状態に
おける出力が設定出力値Uskとして設定されており、ま
た、許容劣化量として、前記設定出力値Uskからの、出
力電圧Usの許容ズレ量αmが設定されている。尚、許容
ズレ量αmは、出力電圧Usが従来の熱線式流量計2の正
常範囲UsOKを充分越えないように設定してあることは勿
論である。
ここで、前記マイクロコンピュータのRAMに記憶され
た出力電圧Usの設定出力値Uskからのズレ量αと、前記
許容ズレ量αmとを比較して、ズレ量αが許容ズレ量α
mより大きい場合は熱線式流量計2の劣化であると診断
する。即ち、積算走行距離Lが大きくなることにより経
年劣化等が発生したか否かを判断する。即ち、ステップ
6が判断手段に相当する。
ステップ7では、前記ステップ6で行う判断に基づい
て、図示しないLED等で運転者に認知させるように該判
定手段を表示する。この場合、劣化時のみ認知させても
よいし、正常,劣化を常に表示してもよい。
そして、かかる制御によれば、正常範囲を狭めること
も無く、スロットル弁3が全開における出力電圧Usを判
断することにより、熱線式流量計2の故障のみならず、
劣化についても判断でき、故障に至る以前に、劣化を運
転者に認知させることが可能となり、以て、メンテナン
ス等の経費がを節減することができるという効果があ
る。
また、前記ステップ5において、記憶手段としてのマ
イクロコンピュータのRAMに記憶した記憶値としての熱
線式流量計2の出力電圧Usのサンプリング値より、劣化
要因についても判断することができる。以下、第5図に
示すフローチャートを用いて説明する。尚、第3図に示
したフローチャートと同一処理については同一ステップ
番号を付し、説明を省略する。
ステップ10では、記憶手段としてのマイクロコンピュ
ータのRAMに記憶した熱線式流量計2の出力電圧Usのサ
ンプリング値より、第6図に示すような、出力電圧Usの
変化速度A,出力電圧UsとUs下限NGレベルUsNGDとのレベ
ル差B,出力電圧Usの設定出力値Uskからのずれの方向C
を求める。
ステップ11では前記変化速度A,レベル差B,ずれの方向
Cに応じた熱線式流量計2の正常度を、予めマイクロコ
ンピュータのROMに変化速度ファジィ量Fa,差異ファジィ
量Fb,方向ファジィ量Fcとして記憶されたマップから検
索する。即ち、該マップが正常度記憶手段に相当する。
ここで、正常度のファジィ量は、第7図〜第12図に示
すように設定されている。
例えば熱線式流量計2へのゴミ付着が原因の劣化につ
いては、第7図〜第9図に示すように、変化速度Aが大
きい程ゴミ付着を原因とする劣化は考え難いとして、フ
ァジィ量F1aは小さくなる。また、レベル差Bが小さい
程、ゴム付着によっては、空気流によって熱線の温度が
下げられないとして、ゴミ付着を原因とする劣化が考え
られるとのでファジィ量F1bは大きくなる。また、ずれ
の方向Cがマイナス方向である場合のみ、ゴミ付着によ
って空気流が熱線の温度を下げることを妨げられるとし
て、ファジィ量F2cを設定する。
また、熱線式流量計2からの測定空気洩れが原因の劣
化については、第10図〜第12図に示すように、変化速度
Aが大きい程、空気洩れを原因として、測定空気流量が
急減するとして、測定空気洩れを原因とする劣化が考え
られるので、ファジィ量F2aは大きくなる。また、レベ
ル差Bは測定空気洩れが発生しても、それほど大きくサ
ンプリング値は変化しないので、ファジィ量F2bは略一
定とする。また、ずれの方向Cがマイナス方向である場
合のみ、測定空気洩れによってサンプリング値は変化す
るとして、ファジィ量F2cを設定する。
ステップ12では、ステップ11で検索した変化速度ファ
ジィ量Fa,差異ファジィ量Fb,方向ファジィ量Fcの相加平
均Fを求める。
ステップ13では、予めマイクロコンピュータのROMに
ファジィ量Fとして記憶されたマップから、劣化要因を
分類判断する。
即ち、ステップ10〜ステップ12が劣化要因判断手段に
相当する。
ステップ13では、前記ステップ12で行う分類判断に基
づいて、劣化要因を運転者に認知させるように図示しな
いLED等で表示する。この場合、劣化時のみ認知させて
もよいし、正常,劣化を常に表示してもよい。
従って、かかる制御によれば、正常範囲を狭めること
も無く、スロットル弁3が全開における出力電圧Usを判
断することにより、熱線式流量計2の故障のみならず、
熱線式流量計2へのゴミ付着や熱線式流量計2からの測
定空気洩れ等の劣化要因についても判断でき、故障に至
る以前に、該劣化要因を運転者に認知させることが可能
となる。もって、より細かいメンテナンスを実施するこ
とが可能となり、メンテナンス等の経費を大幅に節減す
ることができるという効果がある。
ここで、本実施例においては、ゴミ付着を原因とする
劣化及び測定空気洩れを原因とする劣化についてのみ説
明したが、熱線式流量計2の検出素子自体の不良を原因
とする劣化等についても、夫々のファジィ量Fa,Fb,Fc
設定することは可能であるので、種々の劣化要因を判断
することが可能である。
また、本実施例では熱線式流量計2に関する劣化につ
いて説明したが、各種センサ類や電子部品等の被診断品
についても種々の劣化要因を判断することができる。
〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、所定の運転状態
で車両が運転される毎に検出された各種部品等の出力か
ら被診断品の劣化を判断するようにしたので、運転状態
の変化に起因する検出値の変化分を含まず劣化等に起因
する検出値のずれ分のみを高精度に抽出して劣化診断を
行なうことができるので、運転状態が時々刻々変化する
ような車両においても、高精度に被診断品の劣化を診断
することができる。また、検出時期に対応させて各種部
品等の出力を記憶する構成としたので経時的な劣化度合
を良好に把握することができるので、故障に至る以前に
劣化を運転者に認知させることが可能となり、また、各
種部品等の正常度を用いて診断するようにしたので、種
々の劣化要因を判断することが可能となり、メンテナン
ス等の経費を節減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示すブロック図、第2図は本発
明の一実施例の構成を示す図、第3図及び第5図は前記
実施例の制御を行うためのルーチンを示すフローチャー
ト、第4図及び第6図は同上実施例における熱線式流量
計2の出力電圧Usを示す図、第7図〜第12図は同上実施
例におけるファジィ量を示す図、第13図は従来例におけ
る熱線式流量計2の使用範囲を示す図である。 1……内燃機関、2……熱線式流量計、6……車速セン
サ、8……コントロールユニット

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被診断品を搭載する車両が所定運転状態に
    なる毎に、被診断品の作動状態若しくは該作動に基づく
    制御状態を検出する検出手段と、 前記検出された作動状態若しくは該作動に基づく制御状
    態を、その検出時期に対応させて記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された記憶値が基準値から所定値以
    上ずれたときに被診断品が劣化したと判断する判断手段
    と、 を含んで構成したことを特徴とする自己診断装置。
  2. 【請求項2】判断手段は、前記記憶手段に記憶された記
    憶値が、被診断品を搭載する車両が所定運転状態になる
    毎の被診断品の作動状態若しくは該作動に基づく制御状
    態に応じた当該被診断品の劣化診断レベルに近づく変化
    速度を、変化速度ファジィ量として、また記憶値と前記
    基準値を基準とする所定値との差異を差異ファジィ量と
    して、及び該記憶値の変化の方向を方向ファジィ量とし
    て記憶した正常度記憶手段と、前記正常度記憶手段にお
    ける変化速度ファジィ量、差異ファジィ量及び方向ファ
    ジィ量の相加平均より劣化要因を判断する劣化要因判断
    手段と、を含んでなる請求項1に記載の自己診断装置。
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