JP3885011B2 - 燃料噴射装置の運転制御方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射装置の運転制御方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばコモンレール燃料噴射システムの場合、インジェクタからの燃料噴射を制御する各機能の実現のために電子的制御の比重が高くなってきており、その電子的制御を遂行する電子制御ユニットの制御動作に対して要求される信頼性は益々高まっている。この要求に応えるため、最近のこの種の燃料噴射システムにあっては、内燃機関の運転を停止させるための手段が複数用意されており、そのうちの１つの手段が正常に作動すれば内燃機関の運転を停止できる構成となっている。
【０００３】
ところで、内燃機関の運転を停止させるための手段を複数備えている従来の燃料噴射装置は、キースイッチをオフにする等の所定の機関運転停止指令が出された場合、具備している全ての機関停止手段を同時に作動させ、これにより機関の運転を停止させる構成となっている。したがって、複数ある機関停止手段のうちの１つまたはいくつかが正しく機能しない場合でも複数の機関停止手段のうちの少なくとも１つが正常に機能していれば機関運転停止命令が出されたことに応答して機関の運転が停止する結果となり、運転者は機関の運転停止システムの現状についての正しい認識を持つことができない。この結果、運転者は車両の機関運転システムが信頼のおける状態にあると認識してしまう傾向となり、不測の事態を招きやすいという問題点を有している。
【０００４】
本発明の目的は、従来技術における上述の問題点を解決することができる燃料噴射装置の運転制御方法及び装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、複数用意されている機関停止手段の実行順序を予め定めておき、内燃機関の運転の停止指令が出された場合にそのとき作動させるべき機関停止手段を上記実行順序にしたがって選択して動作させて、これにより機関停止手段における不具合の発生についての自己診断が可能となるようにしたものである。
【０００６】
請求項１の発明によれば、内燃機関の運転を停止させるための複数の機関停止手段を備えている燃料噴射装置の運転制御方法において、前記複数の機関停止手段の実行順序を前記複数の機関停止手段がそれぞれ予め設定した頻度で実行されるように定めておき、前記内燃機関の運転を停止させる運転停止指令が出されたときに前記実行順序に従い前記複数の機関停止手段のうちのいずれかの機関停止手段を実行させて前記内燃機関の運転を停止させるようにしたことを特徴とする燃料噴射装置の運転制御方法が提案される。
【０００８】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明において、前記実行順序にしたがって選択された機関停止手段によっては前記内燃機関の運転停止を期待することができないと判別された場合には、残りの全ての機関停止手段を動作させるようにした燃料噴射装置の運転制御方法が提案される。
【０００９】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明において、前記実行順序にしたがって選択された機関停止手段が作動した後所定時間後に機関回転数が所定値以下にならなかった場合に前記内燃機関の運転停止を期待することができないと判別するようにした燃料噴射装置の運転制御方法が提案される。
【００１０】
請求項４の発明によれば、請求項２の発明において、前記選択された機関停止手段によっては前記内燃機関の運転を停止することが期待できないと判別された場合には、次の運転停止指令が出された場合にも前記選択された機関停止手段が再度選択されるようにした燃料噴射装置の運転制御方法が提案される。
【００１１】
請求項５の発明によれば、請求項２の発明において、前記選択された機関停止手段によっては前記内燃機関の運転を停止することが期待できないと判別された場合には、以後、前記選択された機関停止手段によって前記内燃機関の運転が停止されるようになるまで前記選択された機関停止手段が前記運転停止指令の毎に繰り返し選択されるようにした燃料噴射装置の運転制御方法が提案される。
【００１２】
請求項６の発明によれば、請求項５の発明において、前記繰り返し選択が所定回数を超えた場合には前記内燃機関の始動を禁止するようにした燃料噴射装置の運転制御方法が提案される。
【００１３】
請求項７の発明によれば、請求項３〜６のいずれかの発明において、前記内燃機関の運転を停止させることが期待できないと判別された機関停止手段を示すデータを不揮発性メモリ手段に格納しておくようにした燃料噴射装置の運転制御方法が提案される。
【００１４】
請求項８の発明によれば、内燃機関の運転を停止させるための複数の機関停止手段を備えて成る燃料噴射装置において、前記内燃機関の運転停止時において所定の条件が成立した場合に所定の計数動作を行う計数手段と、前記計数手段に応答し前記計数手段の計数出力値に従う順序で前記複数の機関停止手段のうちのいずれかを選択する選択手段と、該選択手段によって選択された機関停止手段を作動させるための作動制御手段と、該作動制御手段によって作動せしめられた機関停止手段が正常に作動しなかった場合にこれを検出して異常信号を出力する手段と、該異常信号に応答して残りの機関停止手段の１つ又は複数を作動させるための手段とを備えて成ることを特徴とする燃料噴射装置が提案される。
【００１５】
請求項９の発明によれば、請求項８の発明において、前記機関停止手段のうち正常に作動しなかった機関停止手段を示すデータを格納しておくための不揮発性メモリ手段をさらに備えた燃料噴射装置が提案される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例につき詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明による燃料噴射装置の構成を示す図である。燃料噴射装置１は、コモンレール２に蓄積された高圧燃料をインジェクタ３により図示しない内燃機関の気筒に直接噴射供給するコモンレール方式の燃料噴射装置であり、コモンレール２内の燃料圧力は、電源４からメインリレー５を介して電力が供給されている低圧制御弁６及び減圧制御弁７により所定のコモンレール圧に調整される公知の構成となっている。
【００１８】
符号１０で示されるのは、燃料噴射装置１の燃料噴射動作を電子的に制御するため、マイクロコンピュータを用いて構成されている電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。ＥＣＵ１０において、１１はマイクロコンピュータを用いて構成されている中央演算処理装置（ＣＰＵ）、１２はＣＰＵ１１とバス通信が行われるようになっているゲートアレイ、１３はゲートアレイ１２から制御情報を受け取ってインジェクタ３の開閉動作の制御のための駆動制御信号ＩＣＳを出力するインジェクタ駆動制御回路、１４は駆動制御信号ＩＣＳに応答してインジェクタ３を開閉駆動させるための駆動信号ＩＤＳ及びブースト信号ＢＳを出力するインジェクタ駆動回路である。なお、燃料噴射装置１は、内燃機関の各気筒に対応している複数のインジェクタを備えているが、簡単化のため、図１ではインジェクタ３はこれら複数のインジェクタを代表して示している。
【００１９】
符号１５で示されるのは、ＣＰＵ１１とゲートアレイ１２とから必要な制御情報を受け取って、コモンレール２内の燃料圧力（コモンレール圧）を所定レベルに保つため、低圧制御弁６に流量制御信号ＳＡを与え、減圧制御弁７に減圧制御信号ＳＢを与えるための出力駆動回路である。
【００２０】
リセット回路１６は、ＣＰＵ１１からの第１及び第２リセット信号ＲＳ１、ＲＳ２を受け取り、インジェクタ駆動制御回路１３、インジェクタ駆動回路１４及び出力駆動回路１５をＣＰＵ１１からの指令に従ってそれぞれリセットするための回路である。なお、ＥＣＵ１０に対しても、電源４からメインリレー５を介して所要の電力が供給されている。
【００２１】
次に、燃料噴射装置１において、機関の運転を停止させるために設けられている複数の機関停止手段について説明する。本実施例では、以下に説明する５つの機関停止手段が用意されている。ここで用意されている機関停止手段は、いずれも燃料噴射装置１の制御系内において正常動作時には起きることのない異常状態を作り出すための手段として構成されたものである。
（１）第１機関停止手段（減圧弁テスト）
減圧制御信号Ｓ２を用いて減圧制御弁７を開放することによりコモンレール２の圧力の減少を起こし、内燃機関を停止させる機関停止手段。
（２）第２機関停止手段（開弁時間テスト）
駆動信号ＩＤＳを用いて全てのインジェクタ３の開弁時間を零にすることにより内燃機関を停止させる機関停止手段。
（３）第３機関停止手段（バンクシャットオフテスト）
全てのインジェクタ３へのブースト信号ＢＳをオフし、インジェクタ３が燃料噴射できないようにして内燃機関を停止させる機関停止手段。
（４）第４機関停止手段（モニタリングモジュールテスト）
ＣＰＵ１１とゲートアレイ１２との間で常時行われている通信を止めゲートアレイ１２が有するＣＰＵ１１の異常検知機能を用いてインジェクタ制御を停止させ、これにより内燃機関を停止させる機関停止手段。
（５）第５機関停止手段（デバイスリセット回路テスト）
第１リセット信号ＲＳ１、又は第２リセット信号ＲＳ２を異常状態にして出力駆動回路をリセット状態とし、これにより内燃機関を停止させる機関停止手段。
【００２２】
ＥＣＵ１０においては、複数用意されている第１〜第５機関停止手段の全て又はその一部について実行順序が予め定められている。そして、ＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチＳＷをオフ状態とすることにより出力される内燃機関の運転の停止を指令するキースイッチオフ信号ＫＦに応答し、そのとき作動させるべき機関停止手段を上記実行順序にしたがって選択し、選択された機関停止手段を作動させて機関の運転を停止させる構成となっている。
【００２３】
上記実行順序を決めるため、キースイッチオフ信号ＫＦの発生により所要の停止制御が実行されて内燃機関の運転が停止されたと判別された場合に１だけカウントアップを行うカウンタ１１ＡがＣＰＵ１１内に適宜の形態で設けられているほか、上述した第１〜第５機関停止手段の実行順序をカウンタ１１Ａの計数値と対応させたテーブル１１Ｂが用意されている。以下に説明する内容のテーブル１１Ｂは、ＣＰＵ１１内の適宜のメモリ領域内に格納しておくことができる。
【００２４】
図２にはこのテーブル１１Ｂの内容の一例が示されている。ここでは、第１機関停止手段が頻度２（機関停止指令であるイグニッションスイッチオフ操作により生じる信号の発生２回につき１回実行することを意味する、以下同様）、第２機関停止手段が頻度４、第３機関停止手段が頻度８を基本とし、機関の停止を８回行う毎に第１〜第５機関停止手段の全てを実行するモード（全）が１回含まれるようになっている。この結果、機関停止手段の実行順序は、第１、第２、第１、第３、第１、第２、第１、全、第１、第２、・・・となり、この順序で各機関停止手段が選択され、動作することになる。
【００２５】
なお、図２に示した機関停止手段の実行順序は、所定の一定パターンの繰り返しとなっているが、一定パターンの繰り返しでなければならないことはなく、適宜の実行順序に決めておいてもよいことは勿論である。
【００２６】
次に、図２に示した実行順序に従って行われるＥＣＵ１０による内燃機関の停止制御について図３〜図５を参照して詳しく説明する。
【００２７】
図３及び図４は、イグニッションスイッチＳＷをオン位置からオフ位置に戻すことにより発生するキースイッチオフ信号ＫＦがＣＰＵ１１に入力された場合に起動されて実行される、ＣＰＵ１１内にストアされている機関停止制御のための停止制御プログラム２０を示すフローチャートである。
【００２８】
停止制御プログラム２０の実行が開始されると、ステップＳ１では、イグニッションスイッチＳＷが故障しているか否かが判別される。イグニッションスイッチＳＷが故障していない場合には、ステップＳ１の判別結果はＮＯとなり、ステップＳ２に入る。ステップＳ２では、ＣＰＵ１１内に形成されているカウンタ１１Ａの計数値を読み込む処理が行われる。停止制御プログラム２０の実行開始直後には図示しない初期化ステップでカウンタ１１Ａの計数値は１にセットされている。
【００２９】
次にステップＳ３ではカウンタ１１Ａの計数値が一致しているか否かが判別される。ステップＳ３においてカウンタ１１Ａの計数値に対応する機関停止手段が第１、第２、第３のいずれかである場合には一致していると判別され、ステップＳ３の判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ６に入る。
【００３０】
ステップＳ６ではシャットオフテストを実施する処理が行われる。ステップＳ６でのシャットオフテストは、カウンタ１１Ａのそのときの計数値から図２に示す実行順序に従う機関停止手段を選択し、選択された機関停止手段による機関停止動作を所定の運転条件が満足されている場合に実行するステップである。ここでは、（Ａ）エンジン回転数が所定範囲内にあること、（Ｂ）車速が所定車速以下であること、（Ｃ）レール圧センサに異常がないこと、（Ｄ）車速センサに異常がないこと、の４つの条件が同時に成立した場合にシャットオフテストが実行される構成となっている。今回のプログラムサイクルでは、停止制御プログラム２０の起動時に図示しない初期化ステップで計数値は１にセットされているので、ここでは第１機関停止手段が選択され、作動せしめられる。
【００３１】
なお、上記（Ａ）〜（Ｄ）の運転条件が満足されているか否かをＣＰＵ１１において判別できるようにするため、センサユニット４０からそのときのエンジン回転数を示すエンジン回転数信号ＳＮ、コモンレール２のレール圧を示すレール圧信号ＳＲ、車速を示す車速信号ＳＶ、及び車速センサが故障しているか否かを示す故障信号ＳＭがＣＰＵ１１に入力されている（図１参照）。
【００３２】
次に、ステップＳ７に入り、ここではエラーの発生が有るか否かの判別が行われる。ステップＳ７ではキースイッチオフ信号ＫＦの入力後所定時間内に機関の回転数が所定値にまで低下したか否かをチェックし、キースイッチオフ信号ＫＦの入力後所定時間内に機関の回転数が所定値にまで低下した場合には、機関が停止すると判断され、エラー発生なしの判定が行われる。この場合、ステップＳ７の判別結果はＮＯとなり、ステップＳ５に入り、ここでカウンタ１１Ａの計数値を１だけ増加させ、ステップＳ９に進む。
【００３３】
一方、第１機関停止手段に何らかの不具合が発生しており、ステップＳ７において、キースイッチオフ信号ＫＦの入力後所定時間内に機関の回転数が所定値にまで低下しないと判別された場合には、機関が停止することは期待できないと判断され、エラー発生の判定が行われる。この場合には、ステップＳ７の判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ８に入る。
【００３４】
ステップＳ８では、機関の運転を確実に停止させるため、残り全ての機関停止手段である第２〜第５機関停止手段を同時に作動させ、これにより機関の運転を停止させる。ステップＳ８の実行後、ステップＳ５を実行することなく、ステップＳ９に入る。ステップＳ９では、内燃機関停止時における吸気流量が零の状態の場合に内燃機関吸気流量系のオフセットを測定してエアマスセンサのオフセット診断が行われる。次に、ステップＳ１０に入り、ここでは内燃機関停止後コモンレール２内の圧力が正常に減少しているかを測定してレール圧診断が行われ、ステップＳ１１に進む。
【００３５】
ステップＳ３においてカウンタ１１Ａの計数値に対応する機関停止手段が第１、第２、第３のいずれでもない場合（カウンタの計数値が一致していない状態の場合）、すなわち図２でカウンタの計数値が８、１６、・・・の場合には、ステップＳ３の判別結果はＮＯとなり、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、全てのデバイスをシャットオフする。したがって、ここでは第１乃至第５機関停止手段全てを動作させ、これにより機関の運転の停止が図られる。しかる後、ステップＳ５に入り、カウンタの計数値を１だけ増加させた後、ステップＳ９、Ｓ１０が実行され、ステップＳ１１に進む。
【００３６】
ステップＳ１１では、ステップＳ７でエラー発生有りと判別された場合、そのエラーを生じた機関停止手段を示すデータをＣＰＵ１１内のＥＥＰＲＯＭ１１Ｃに格納する。すなわち、エラー内容を不揮発性メモリに記録する処理が行われる。次のステップＳ１２では、電動ファン制御処理が行われ、ステップＳ１３に入る。ステップＳ１３では、メインリレー５のテストが行われ、メインリレー５のテストが終了するとステップＳ１４でメインリレー５がオフとされ、停止制御プログラム２０の実行が終了する。
【００３７】
ステップＳ１において、イグニッションスイッチが故障していた場合には、ステップＳ１の判別結果はＮＯとなり、上述したステップＳ２〜ステップＳ１３における各処理が行われることなくステップＳ１４に入り、メインリレー５をオフとして停止制御プログラム２０の実行を終了するようになっている。
【００３８】
停止制御プログラム２０の実行終了後、再び機関の始動が行われ、イグニッションスイッチＳＷがオフとされたことに応答して停止制御プログラム２０が起動された場合、前回の停止制御プログラム２０実行時にステップＳ７でエラー発生なしと判別された場合にあってはカウンタの計数値は２となっているため、ステップＳ６では機関の運転を停止させる目的で第２機関停止手段が選択され、作動することになる（図２参照）。この場合も、ステップＳ７でエラー発生の有無が判別され、エラーの発生がない場合にはカウンタ値を１だけ増加させて停止制御プログラム２０の実行を終了する。
【００３９】
一方、前回の停止制御プログラム２０の実行時にステップＳ７でエラー発生有りと判別されていた場合には、カウンタ値は１のままであるから、ステップＳ６では再び第１機関停止手段が選択され、動作することになる。このとき、再び機関の停止が期待できないと判別された場合にはステップＳ７の判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ８に入り、ここで残りの全ての機関停止手段を動作させて機関の運転を停止させた後、ステップＳ５を実行することなく、カウンタの計数値を１のままとしてステップＳ９に進むことになる。
【００４０】
このように、図２に示した実行順序で第１〜第３のうちのいずれかの機関停止手段が選択され実行されるが、選択された機関停止手段による機関停止動作にエラーが発生したと判別されると、次のプログラムサイクルにおいてもその機関停止手段が再び選択されてこれにより機関の運転の停止を図ることになる。すなわち、ある機関停止手段にエラーが生じると、そのエラーが発生しなくなるまで当該機関停止手段を動作させる構成となっている。上述の構成により、ＥＥＰＲＯＭ１１Ｃのメモリ内容を調べることにより機関停止手段の不具合が一時的な不具合なのか否かがチェックできることになる。
【００４１】
そして、機関停止手段は図２に示すテーブルに従う頻度で順次チェックされることになるので、図２に示す如きテーブルの内容を工夫すれば、全ての機関停止手段についての異常チェックを行うことができ、異常があればこれを検出することができる。このチェックは運転者の機関停止指令によって行われるので、燃料噴射装置１における機関停止システムの異常を運転者に検知されることなく確認できる。したがって、運転者に不安感を与えることなしに異常の有無をチェックできる。また、異常があった場合その機関停止手段の不具合が一過性のものか否かを連続して確認できる。
【００４２】
図５は、各機関停止手段によるエラーを監視するためのエラー監視プログラム３０を示すフローチャートである。エラー監視プログラム３０は、停止制御プログラム２０の実行終了に応答して起動され、ステップＳ２１で、ステップＳ１０の処理によって記録されているＥＥＰＲＯＭ１１Ｃの記録内容に基づき、各機関停止手段につき、同一の機関停止手段によるエラーが所定回数を超えたか否かが判別される。同一の機関停止手段によるエラーが所定回数を超えていない場合には、そのままエラー監視プログラム３０の実行を終了する。一方、同一の機関停止手段によるエラーが所定回数を超えた場合には、ステップＳ２２に入り、ここで機関の始動を禁止する処理が実行され、エラー監視プログラム３０の実行を終了する。
【００４３】
したがって、ある機関停止手段の動作によるエラーが所定回数発生すると、回復の見込みのない故障が発生しているとして、機関の始動を禁止する処理が実行され、これ以上、機関を運転できないようにする措置がとられる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、上述の如く、複数の機関停止手段を内燃機関の運転が停止される度に適宜の順序でチェックし、異常があった場合には、これを運転者に検知されることなく確認できる。したがって、いずれかの機関停止手段に不具合が発生した場合、これを速やかに検知できる。また、機関停止手段の不具合が検出された場合、当該機関停止手段の動作を続けて繰り返し実行させる構成によれば、その機関停止手段の不具合が一過性のものか否かを連続して確認できる。このように機関の動作を停止する度に各機関停止手段の作動状態を確認できるので、機関停止システムの自己診断が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による燃料噴射装置の実施の形態の一例を示す構成図。
【図２】第１〜第５機関停止手段の実行順序をカウンタの計数値に関連して定めたテーブルを示す図。
【図３】図１に示したＣＰＵで実行される停止制御プログラムを示す一部フローチャート。
【図４】図１に示したＣＰＵで実行される停止制御プログラムを示す一部フローチャート。
【図５】エラー監視プログラムを示すフローチャート。
【符号の説明】
１ 燃料噴射装置
２ コモンレール
３ インジェクタ
４ 電源
５ メインリレー
６ 低圧制御弁
７ 減圧制御弁
１０ ＥＣＵ
１１ ＣＰＵ
１２ ゲートアレイ
１３ インジェクタ駆動制御回路
１４ インジェクタ駆動回路
１５ 出力駆動回路
１６ リセット回路
２０ 停止制御プログラム
３０ エラー監視プログラム
ＩＣＳ 駆動制御信号
ＩＤＳ 駆動信号
ＫＦ キースイッチオフ信号
ＲＳ１ 第１リセット信号
ＲＳ２ 第２リセット信号
ＳＡ 流量制御信号
ＳＢ 減圧制御信号
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射装置の運転制御方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばコモンレール燃料噴射システムの場合、インジェクタからの燃料噴射を制御する各機能の実現のために電子的制御の比重が高くなってきており、その電子的制御を遂行する電子制御ユニットの制御動作に対して要求される信頼性は益々高まっている。この要求に応えるため、最近のこの種の燃料噴射システムにあっては、内燃機関の運転を停止させるための手段が複数用意されており、そのうちの１つの手段が正常に作動すれば内燃機関の運転を停止できる構成となっている。
【０００３】
ところで、内燃機関の運転を停止させるための手段を複数備えている従来の燃料噴射装置は、キースイッチをオフにする等の所定の機関運転停止指令が出された場合、具備している全ての機関停止手段を同時に作動させ、これにより機関の運転を停止させる構成となっている。したがって、複数ある機関停止手段のうちの１つまたはいくつかが正しく機能しない場合でも複数の機関停止手段のうちの少なくとも１つが正常に機能していれば機関運転停止命令が出されたことに応答して機関の運転が停止する結果となり、運転者は機関の運転停止システムの現状についての正しい認識を持つことができない。この結果、運転者は車両の機関運転システムが信頼のおける状態にあると認識してしまう傾向となり、不測の事態を招きやすいという問題点を有している。
【０００４】
本発明の目的は、従来技術における上述の問題点を解決することができる燃料噴射装置の運転制御方法及び装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、複数用意されている機関停止手段の実行順序を予め定めておき、内燃機関の運転の停止指令が出された場合にそのとき作動させるべき機関停止手段を上記実行順序にしたがって選択して動作させて、これにより機関停止手段における不具合の発生についての自己診断が可能となるようにしたものである。
【０００６】
請求項１の発明によれば、内燃機関の運転を停止させるための複数の機関停止手段を備えている燃料噴射装置の運転制御方法において、前記複数の機関停止手段の実行順序を前記複数の機関停止手段がそれぞれ予め設定した頻度で実行されるように定めておき、前記内燃機関の運転を停止させる運転停止指令が出されたときに前記実行順序に従い前記複数の機関停止手段のうちのいずれかの機関停止手段を実行させて前記内燃機関の運転を停止させるようにしたことを特徴とする燃料噴射装置の運転制御方法が提案される。
【０００８】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明において、前記実行順序にしたがって選択された機関停止手段によっては前記内燃機関の運転停止を期待することができないと判別された場合には、残りの全ての機関停止手段を動作させるようにした燃料噴射装置の運転制御方法が提案される。
【０００９】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明において、前記実行順序にしたがって選択された機関停止手段が作動した後所定時間後に機関回転数が所定値以下にならなかった場合に前記内燃機関の運転停止を期待することができないと判別するようにした燃料噴射装置の運転制御方法が提案される。
【００１０】
請求項４の発明によれば、請求項２の発明において、前記選択された機関停止手段によっては前記内燃機関の運転を停止することが期待できないと判別された場合には、次の運転停止指令が出された場合にも前記選択された機関停止手段が再度選択されるようにした燃料噴射装置の運転制御方法が提案される。
【００１１】
請求項５の発明によれば、請求項２の発明において、前記選択された機関停止手段によっては前記内燃機関の運転を停止することが期待できないと判別された場合には、以後、前記選択された機関停止手段によって前記内燃機関の運転が停止されるようになるまで前記選択された機関停止手段が前記運転停止指令の毎に繰り返し選択されるようにした燃料噴射装置の運転制御方法が提案される。
【００１２】
請求項６の発明によれば、請求項５の発明において、前記繰り返し選択が所定回数を超えた場合には前記内燃機関の始動を禁止するようにした燃料噴射装置の運転制御方法が提案される。
【００１３】
請求項７の発明によれば、請求項３〜６のいずれかの発明において、前記内燃機関の運転を停止させることが期待できないと判別された機関停止手段を示すデータを不揮発性メモリ手段に格納しておくようにした燃料噴射装置の運転制御方法が提案される。
【００１４】
請求項８の発明によれば、内燃機関の運転を停止させるための複数の機関停止手段を備えて成る燃料噴射装置において、前記内燃機関の運転停止時において所定の条件が成立した場合に所定の計数動作を行う計数手段と、前記計数手段に応答し前記計数手段の計数出力値に従う順序で前記複数の機関停止手段のうちのいずれかを選択する選択手段と、該選択手段によって選択された機関停止手段を作動させるための作動制御手段と、該作動制御手段によって作動せしめられた機関停止手段が正常に作動しなかった場合にこれを検出して異常信号を出力する手段と、該異常信号に応答して残りの機関停止手段の１つ又は複数を作動させるための手段とを備えて成ることを特徴とする燃料噴射装置が提案される。
【００１５】
請求項９の発明によれば、請求項８の発明において、前記機関停止手段のうち正常に作動しなかった機関停止手段を示すデータを格納しておくための不揮発性メモリ手段をさらに備えた燃料噴射装置が提案される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例につき詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明による燃料噴射装置の構成を示す図である。燃料噴射装置１は、コモンレール２に蓄積された高圧燃料をインジェクタ３により図示しない内燃機関の気筒に直接噴射供給するコモンレール方式の燃料噴射装置であり、コモンレール２内の燃料圧力は、電源４からメインリレー５を介して電力が供給されている低圧制御弁６及び減圧制御弁７により所定のコモンレール圧に調整される公知の構成となっている。
【００１８】
符号１０で示されるのは、燃料噴射装置１の燃料噴射動作を電子的に制御するため、マイクロコンピュータを用いて構成されている電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。ＥＣＵ１０において、１１はマイクロコンピュータを用いて構成されている中央演算処理装置（ＣＰＵ）、１２はＣＰＵ１１とバス通信が行われるようになっているゲートアレイ、１３はゲートアレイ１２から制御情報を受け取ってインジェクタ３の開閉動作の制御のための駆動制御信号ＩＣＳを出力するインジェクタ駆動制御回路、１４は駆動制御信号ＩＣＳに応答してインジェクタ３を開閉駆動させるための駆動信号ＩＤＳ及びブースト信号ＢＳを出力するインジェクタ駆動回路である。なお、燃料噴射装置１は、内燃機関の各気筒に対応している複数のインジェクタを備えているが、簡単化のため、図１ではインジェクタ３はこれら複数のインジェクタを代表して示している。
【００１９】
符号１５で示されるのは、ＣＰＵ１１とゲートアレイ１２とから必要な制御情報を受け取って、コモンレール２内の燃料圧力（コモンレール圧）を所定レベルに保つため、低圧制御弁６に流量制御信号ＳＡを与え、減圧制御弁７に減圧制御信号ＳＢを与えるための出力駆動回路である。
【００２０】
リセット回路１６は、ＣＰＵ１１からの第１及び第２リセット信号ＲＳ１、ＲＳ２を受け取り、インジェクタ駆動制御回路１３、インジェクタ駆動回路１４及び出力駆動回路１５をＣＰＵ１１からの指令に従ってそれぞれリセットするための回路である。なお、ＥＣＵ１０に対しても、電源４からメインリレー５を介して所要の電力が供給されている。
【００２１】
次に、燃料噴射装置１において、機関の運転を停止させるために設けられている複数の機関停止手段について説明する。本実施例では、以下に説明する５つの機関停止手段が用意されている。ここで用意されている機関停止手段は、いずれも燃料噴射装置１の制御系内において正常動作時には起きることのない異常状態を作り出すための手段として構成されたものである。
（１）第１機関停止手段（減圧弁テスト）
減圧制御信号Ｓ２を用いて減圧制御弁７を開放することによりコモンレール２の圧力の減少を起こし、内燃機関を停止させる機関停止手段。
（２）第２機関停止手段（開弁時間テスト）
駆動信号ＩＤＳを用いて全てのインジェクタ３の開弁時間を零にすることにより内燃機関を停止させる機関停止手段。
（３）第３機関停止手段（バンクシャットオフテスト）
全てのインジェクタ３へのブースト信号ＢＳをオフし、インジェクタ３が燃料噴射できないようにして内燃機関を停止させる機関停止手段。
（４）第４機関停止手段（モニタリングモジュールテスト）
ＣＰＵ１１とゲートアレイ１２との間で常時行われている通信を止めゲートアレイ１２が有するＣＰＵ１１の異常検知機能を用いてインジェクタ制御を停止させ、これにより内燃機関を停止させる機関停止手段。
（５）第５機関停止手段（デバイスリセット回路テスト）
第１リセット信号ＲＳ１、又は第２リセット信号ＲＳ２を異常状態にして出力駆動回路をリセット状態とし、これにより内燃機関を停止させる機関停止手段。
【００２２】
ＥＣＵ１０においては、複数用意されている第１〜第５機関停止手段の全て又はその一部について実行順序が予め定められている。そして、ＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチＳＷをオフ状態とすることにより出力される内燃機関の運転の停止を指令するキースイッチオフ信号ＫＦに応答し、そのとき作動させるべき機関停止手段を上記実行順序にしたがって選択し、選択された機関停止手段を作動させて機関の運転を停止させる構成となっている。
【００２３】
上記実行順序を決めるため、キースイッチオフ信号ＫＦの発生により所要の停止制御が実行されて内燃機関の運転が停止されたと判別された場合に１だけカウントアップを行うカウンタ１１ＡがＣＰＵ１１内に適宜の形態で設けられているほか、上述した第１〜第５機関停止手段の実行順序をカウンタ１１Ａの計数値と対応させたテーブル１１Ｂが用意されている。以下に説明する内容のテーブル１１Ｂは、ＣＰＵ１１内の適宜のメモリ領域内に格納しておくことができる。
【００２４】
図２にはこのテーブル１１Ｂの内容の一例が示されている。ここでは、第１機関停止手段が頻度２（機関停止指令であるイグニッションスイッチオフ操作により生じる信号の発生２回につき１回実行することを意味する、以下同様）、第２機関停止手段が頻度４、第３機関停止手段が頻度８を基本とし、機関の停止を８回行う毎に第１〜第５機関停止手段の全てを実行するモード（全）が１回含まれるようになっている。この結果、機関停止手段の実行順序は、第１、第２、第１、第３、第１、第２、第１、全、第１、第２、・・・となり、この順序で各機関停止手段が選択され、動作することになる。
【００２５】
なお、図２に示した機関停止手段の実行順序は、所定の一定パターンの繰り返しとなっているが、一定パターンの繰り返しでなければならないことはなく、適宜の実行順序に決めておいてもよいことは勿論である。
【００２６】
次に、図２に示した実行順序に従って行われるＥＣＵ１０による内燃機関の停止制御について図３〜図５を参照して詳しく説明する。
【００２７】
図３及び図４は、イグニッションスイッチＳＷをオン位置からオフ位置に戻すことにより発生するキースイッチオフ信号ＫＦがＣＰＵ１１に入力された場合に起動されて実行される、ＣＰＵ１１内にストアされている機関停止制御のための停止制御プログラム２０を示すフローチャートである。
【００２８】
停止制御プログラム２０の実行が開始されると、ステップＳ１では、イグニッションスイッチＳＷが故障しているか否かが判別される。イグニッションスイッチＳＷが故障していない場合には、ステップＳ１の判別結果はＮＯとなり、ステップＳ２に入る。ステップＳ２では、ＣＰＵ１１内に形成されているカウンタ１１Ａの計数値を読み込む処理が行われる。停止制御プログラム２０の実行開始直後には図示しない初期化ステップでカウンタ１１Ａの計数値は１にセットされている。
【００２９】
次にステップＳ３ではカウンタ１１Ａの計数値が一致しているか否かが判別される。ステップＳ３においてカウンタ１１Ａの計数値に対応する機関停止手段が第１、第２、第３のいずれかである場合には一致していると判別され、ステップＳ３の判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ６に入る。
【００３０】
ステップＳ６ではシャットオフテストを実施する処理が行われる。ステップＳ６でのシャットオフテストは、カウンタ１１Ａのそのときの計数値から図２に示す実行順序に従う機関停止手段を選択し、選択された機関停止手段による機関停止動作を所定の運転条件が満足されている場合に実行するステップである。ここでは、（Ａ）エンジン回転数が所定範囲内にあること、（Ｂ）車速が所定車速以下であること、（Ｃ）レール圧センサに異常がないこと、（Ｄ）車速センサに異常がないこと、の４つの条件が同時に成立した場合にシャットオフテストが実行される構成となっている。今回のプログラムサイクルでは、停止制御プログラム２０の起動時に図示しない初期化ステップで計数値は１にセットされているので、ここでは第１機関停止手段が選択され、作動せしめられる。
【００３１】
なお、上記（Ａ）〜（Ｄ）の運転条件が満足されているか否かをＣＰＵ１１において判別できるようにするため、センサユニット４０からそのときのエンジン回転数を示すエンジン回転数信号ＳＮ、コモンレール２のレール圧を示すレール圧信号ＳＲ、車速を示す車速信号ＳＶ、及び車速センサが故障しているか否かを示す故障信号ＳＭがＣＰＵ１１に入力されている（図１参照）。
【００３２】
次に、ステップＳ７に入り、ここではエラーの発生が有るか否かの判別が行われる。ステップＳ７ではキースイッチオフ信号ＫＦの入力後所定時間内に機関の回転数が所定値にまで低下したか否かをチェックし、キースイッチオフ信号ＫＦの入力後所定時間内に機関の回転数が所定値にまで低下した場合には、機関が停止すると判断され、エラー発生なしの判定が行われる。この場合、ステップＳ７の判別結果はＮＯとなり、ステップＳ５に入り、ここでカウンタ１１Ａの計数値を１だけ増加させ、ステップＳ９に進む。
【００３３】
一方、第１機関停止手段に何らかの不具合が発生しており、ステップＳ７において、キースイッチオフ信号ＫＦの入力後所定時間内に機関の回転数が所定値にまで低下しないと判別された場合には、機関が停止することは期待できないと判断され、エラー発生の判定が行われる。この場合には、ステップＳ７の判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ８に入る。
【００３４】
ステップＳ８では、機関の運転を確実に停止させるため、残り全ての機関停止手段である第２〜第５機関停止手段を同時に作動させ、これにより機関の運転を停止させる。ステップＳ８の実行後、ステップＳ５を実行することなく、ステップＳ９に入る。ステップＳ９では、内燃機関停止時における吸気流量が零の状態の場合に内燃機関吸気流量系のオフセットを測定してエアマスセンサのオフセット診断が行われる。次に、ステップＳ１０に入り、ここでは内燃機関停止後コモンレール２内の圧力が正常に減少しているかを測定してレール圧診断が行われ、ステップＳ１１に進む。
【００３５】
ステップＳ３においてカウンタ１１Ａの計数値に対応する機関停止手段が第１、第２、第３のいずれでもない場合（カウンタの計数値が一致していない状態の場合）、すなわち図２でカウンタの計数値が８、１６、・・・の場合には、ステップＳ３の判別結果はＮＯとなり、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、全てのデバイスをシャットオフする。したがって、ここでは第１乃至第５機関停止手段全てを動作させ、これにより機関の運転の停止が図られる。しかる後、ステップＳ５に入り、カウンタの計数値を１だけ増加させた後、ステップＳ９、Ｓ１０が実行され、ステップＳ１１に進む。
【００３６】
ステップＳ１１では、ステップＳ７でエラー発生有りと判別された場合、そのエラーを生じた機関停止手段を示すデータをＣＰＵ１１内のＥＥＰＲＯＭ１１Ｃに格納する。すなわち、エラー内容を不揮発性メモリに記録する処理が行われる。次のステップＳ１２では、電動ファン制御処理が行われ、ステップＳ１３に入る。ステップＳ１３では、メインリレー５のテストが行われ、メインリレー５のテストが終了するとステップＳ１４でメインリレー５がオフとされ、停止制御プログラム２０の実行が終了する。
【００３７】
ステップＳ１において、イグニッションスイッチが故障していた場合には、ステップＳ１の判別結果はＮＯとなり、上述したステップＳ２〜ステップＳ１３における各処理が行われることなくステップＳ１４に入り、メインリレー５をオフとして停止制御プログラム２０の実行を終了するようになっている。
【００３８】
停止制御プログラム２０の実行終了後、再び機関の始動が行われ、イグニッションスイッチＳＷがオフとされたことに応答して停止制御プログラム２０が起動された場合、前回の停止制御プログラム２０実行時にステップＳ７でエラー発生なしと判別された場合にあってはカウンタの計数値は２となっているため、ステップＳ６では機関の運転を停止させる目的で第２機関停止手段が選択され、作動することになる（図２参照）。この場合も、ステップＳ７でエラー発生の有無が判別され、エラーの発生がない場合にはカウンタ値を１だけ増加させて停止制御プログラム２０の実行を終了する。
【００３９】
一方、前回の停止制御プログラム２０の実行時にステップＳ７でエラー発生有りと判別されていた場合には、カウンタ値は１のままであるから、ステップＳ６では再び第１機関停止手段が選択され、動作することになる。このとき、再び機関の停止が期待できないと判別された場合にはステップＳ７の判別結果はＹＥＳとなり、ステップＳ８に入り、ここで残りの全ての機関停止手段を動作させて機関の運転を停止させた後、ステップＳ５を実行することなく、カウンタの計数値を１のままとしてステップＳ９に進むことになる。
【００４０】
このように、図２に示した実行順序で第１〜第３のうちのいずれかの機関停止手段が選択され実行されるが、選択された機関停止手段による機関停止動作にエラーが発生したと判別されると、次のプログラムサイクルにおいてもその機関停止手段が再び選択されてこれにより機関の運転の停止を図ることになる。すなわち、ある機関停止手段にエラーが生じると、そのエラーが発生しなくなるまで当該機関停止手段を動作させる構成となっている。上述の構成により、ＥＥＰＲＯＭ１１Ｃのメモリ内容を調べることにより機関停止手段の不具合が一時的な不具合なのか否かがチェックできることになる。
【００４１】
そして、機関停止手段は図２に示すテーブルに従う頻度で順次チェックされることになるので、図２に示す如きテーブルの内容を工夫すれば、全ての機関停止手段についての異常チェックを行うことができ、異常があればこれを検出することができる。このチェックは運転者の機関停止指令によって行われるので、燃料噴射装置１における機関停止システムの異常を運転者に検知されることなく確認できる。したがって、運転者に不安感を与えることなしに異常の有無をチェックできる。また、異常があった場合その機関停止手段の不具合が一過性のものか否かを連続して確認できる。
【００４２】
図５は、各機関停止手段によるエラーを監視するためのエラー監視プログラム３０を示すフローチャートである。エラー監視プログラム３０は、停止制御プログラム２０の実行終了に応答して起動され、ステップＳ２１で、ステップＳ１０の処理によって記録されているＥＥＰＲＯＭ１１Ｃの記録内容に基づき、各機関停止手段につき、同一の機関停止手段によるエラーが所定回数を超えたか否かが判別される。同一の機関停止手段によるエラーが所定回数を超えていない場合には、そのままエラー監視プログラム３０の実行を終了する。一方、同一の機関停止手段によるエラーが所定回数を超えた場合には、ステップＳ２２に入り、ここで機関の始動を禁止する処理が実行され、エラー監視プログラム３０の実行を終了する。
【００４３】
したがって、ある機関停止手段の動作によるエラーが所定回数発生すると、回復の見込みのない故障が発生しているとして、機関の始動を禁止する処理が実行され、これ以上、機関を運転できないようにする措置がとられる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、上述の如く、複数の機関停止手段を内燃機関の運転が停止される度に適宜の順序でチェックし、異常があった場合には、これを運転者に検知されることなく確認できる。したがって、いずれかの機関停止手段に不具合が発生した場合、これを速やかに検知できる。また、機関停止手段の不具合が検出された場合、当該機関停止手段の動作を続けて繰り返し実行させる構成によれば、その機関停止手段の不具合が一過性のものか否かを連続して確認できる。このように機関の動作を停止する度に各機関停止手段の作動状態を確認できるので、機関停止システムの自己診断が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による燃料噴射装置の実施の形態の一例を示す構成図。
【図２】第１〜第５機関停止手段の実行順序をカウンタの計数値に関連して定めたテーブルを示す図。
【図３】図１に示したＣＰＵで実行される停止制御プログラムを示す一部フローチャート。
【図４】図１に示したＣＰＵで実行される停止制御プログラムを示す一部フローチャート。
【図５】エラー監視プログラムを示すフローチャート。
【符号の説明】
１ 燃料噴射装置
２ コモンレール
３ インジェクタ
４ 電源
５ メインリレー
６ 低圧制御弁
７ 減圧制御弁
１０ ＥＣＵ
１１ ＣＰＵ
１２ ゲートアレイ
１３ インジェクタ駆動制御回路
１４ インジェクタ駆動回路
１５ 出力駆動回路
１６ リセット回路
２０ 停止制御プログラム
３０ エラー監視プログラム
ＩＣＳ 駆動制御信号
ＩＤＳ 駆動信号
ＫＦ キースイッチオフ信号
ＲＳ１ 第１リセット信号
ＲＳ２ 第２リセット信号
ＳＡ 流量制御信号
ＳＢ 減圧制御信号
Claims (9)
- 内燃機関の運転を停止させるための複数の機関停止手段を備えている燃料噴射装置の運転制御方法において、
前記複数の機関停止手段の実行順序を前記複数の機関停止手段がそれぞれ予め設定した頻度で実行されるように定めておき、前記内燃機関の運転を停止させる運転停止指令が出されたときに前記実行順序に従い前記複数の機関停止手段のうちのいずれかの機関停止手段を実行させて前記内燃機関の運転を停止させるようにしたことを特徴とする燃料噴射装置の運転制御方法。 - 前記実行順序にしたがって選択された機関停止手段によっては前記内燃機関の運転停止を期待することができないと判別された場合には、残りの全ての機関停止手段を動作させるようにした請求項１記載の燃料噴射装置の運転制御方法。
- 前記実行順序にしたがって選択された機関停止手段が作動した後所定時間後に機関回転数が所定値以下にならなかった場合に前記内燃機関の運転停止を期待することができないと判別するようにした請求項２記載の燃料噴射装置の運転制御方法。
- 前記選択された機関停止手段によっては前記内燃機関の運転を停止することが期待できないと判別された場合には、次の運転停止指令が出された場合にも前記選択された機関停止手段が再度選択されるようにした請求項２記載の燃料噴射装置の運転制御方法。
- 前記選択された機関停止手段によっては前記内燃機関の運転を停止することが期待できないと判別された場合には、以後、前記選択された機関停止手段によって前記内燃機関の運転が停止されるようになるまで前記選択された機関停止手段が前記運転停止指令の毎に繰り返し選択されるようにした請求項２記載の燃料噴射装置の運転制御方法。
- 前記繰り返し選択が所定回数を超えた場合には前記内燃機関の始動を禁止するようにした請求項５記載の燃料噴射装置の運転制御方法。
- 前記内燃機関の運転を停止させることが期待できないと判別された機関停止手段を示すデータを不揮発性メモリ手段に格納しておくようにした請求項２、３、４、５又は６記載の燃料噴射装置の運転制御方法。
- 内燃機関の運転を停止させるための複数の機関停止手段を備えて成る燃料噴射装置において、
前記内燃機関の運転停止時において所定の条件が成立した場合に所定の計数動作を行う計数手段と、
前記計数手段に応答し前記計数手段の計数出力値に従う順序で前記複数の機関停止手段のうちのいずれかを選択する選択手段と、
該選択手段によって選択された機関停止手段を作動させるための作動制御手段と、
該作動制御手段によって作動せしめられた機関停止手段が正常に作動しなかった場合にこれを検出して異常信号を出力する手段と、
該異常信号に応答して残りの機関停止手段の１つ又は複数を作動させるための手段と
を備えて成ることを特徴とする燃料噴射装置。 - 前記機関停止手段のうち正常に作動しなかった機関停止手段を示すデータを格納しておくための不揮発性メモリ手段をさらに備えた請求項８記載の燃料噴射装置。
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