JP4174500B2 - 車両用内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両用内燃機関の制御装置、特に内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射して内燃機関の発生するトルクを制御する車両用内燃機関の制御装置に関するものである。

近年、自動車に搭載される内燃機関においては、燃費の向上等を図るため、気筒の燃焼室に直接、燃料をインジェクタにより噴射する筒内噴射式内燃機関が提案され、実用化されている。筒内噴射式内燃機関では、筒内圧力、燃料噴射期間、燃料霧化期間等の制約により、従来のポート噴射式内燃機関よりも燃料圧力が高く設定されている。高圧燃料を噴射するインジェクタは、駆動電流も大きく、その大電流を制御するための駆動回路を必要とする。

従来のこの種の装置として、内燃機関制御装置とは別にインジェクタ駆動回路が設けられ、内燃機関制御装置からインジェクタ駆動回路にインジェクタ駆動信号が送信され、このインジェクタ駆動信号に従いインジェクタ駆動回路にてインジェクタの駆動が制御される。また、内燃機関制御システムに於ける自己診断の実施要求に伴い、インジェクタ駆動信号に同期してインジェクタに駆動電流が流れたか否かを検出し、その検出結果に基づいて燃料噴射系の故障を診断するようにしている。（例えば特許文献１参照）

この従来の装置は、更に、異常診断信号を送信するための信号線が故障（オープン又はショート）した場合、燃料噴射が正常に実施できるにも関わらず、燃料噴射系の故障と判断し、不用意に車両走行が中止されてしまうという問題を回避するため、内燃機関制御装置は、気筒毎に失火の有無を検出し、燃料噴射系異常を表す異常診断信号が出力されても失火検出がされていない場合、各気筒への通電信号を継続して出力し、燃料噴射を継続させるようにしている。
特開２０００−７３８４０号公報（第１〜５頁、図１〜７）

しかしながら、この様な従来の装置によれば、燃料系噴射系異常を検出し、また、異常に対する燃料供給停止処置を実施する場合、失火判定を用いて判断しているため、失火判定を周期計測方式で実施する場合は、周期変動時や低回転領域での信頼性に欠け、イオン検出方式で実施する場合は、コストの増大を招く。さらに、失火判定処理による内燃機関制御装置の演算負荷増大も考えられる。

また、インジェクタ駆動異常により必ずしも失火が発生するわけではない。通常、インジェクタ駆動回路からインジェクタへの接続は、インジェクタへの電源供給側がグループ気筒共通で、ＧＮＤ側が各気筒独立となっている。このため、例えば第１〜第４の気筒を有する４気筒内燃機関の場合、第３の気筒を対象とする第３のインジェクタの接地（以下、ＧＮＤと称する）側ハーネスがＧＮＤショートした場合は、第２、第３の気筒を対象とする第２、第３のインジェクタは電源供給側が共通であるため、正常である第２のインジェクタの駆動時に、第３のインジェクタへ電流が流れる。そのため、第２のインジェクタと同時に第３のインジェクタも駆動されることとなり、正規駆動タイミングの第２の気筒は、例えば吸気行程で燃料を噴射し正常燃焼し、一方の第３の気筒を対象とする第３のインジェクタは、膨張行程にて第３の気筒内へ燃料を噴射する。第３の気筒は、膨張行程での燃料の噴射により失火信号としては検出されないが、燃焼の遅延、または、燃料が排気系へ流出するという問題を生ずる。

この発明は、従来の装置に於ける上記のような問題に対し、燃料噴射系異常があった場合に、インジェクタ駆動確認信号のみを用いてインジェクタの駆動の異常か、インジェクタ駆動確認信号の異常かを判別し、インジェクタ駆動確認信号の異常の場合は、不用意に燃料供給を停止されることを回避し、インジェクタの駆動異常の場合は、燃焼の遅延、または、燃料が排気系へ流出するという問題を回避できる車両用内燃機関の制御装置を提供することを目的とするものである。

この発明に係る車両用内燃機関の制御装置は、内燃機関の複数の気筒を夫々対象とし駆動電流により駆動されて前記対象とする気筒に燃料を噴射する複数のインジェクタと、前記複数のインジェクタへ前記駆動電流を供給するインジェクタ駆動回路と、前記駆動電流を制御するインジェクタ駆動信号を前記インジェクタ駆動回路へ供給するインジェクタ制御手段と、前記複数のインジェクタの駆動に対応したインジェクタ駆動確認信号を発生するインジェクタ駆動検出手段と、前記インジェクタ駆動確認信号に基づいてそのインジェクタ駆動確認信号に対応するインジェクタの駆動異常を判定するインジェクタ駆動異常判定手段とを備え、前記インジェクタ駆動異常判定手段は、前記複数のインジェクタのうちの一部のインジェクタの駆動に対応したインジェクタ駆動確認信号の異常と前記一部のインジェクタ以外の他のインジェクタのうちの少なくとも一つのインジェクタの駆動に対応したインジェクタ異常確認信号の正常とを確認したとき前記異常を確認したインジェクタ駆動確認信号に対応するインジェクタが駆動異常であると判定し、前記複数のインジェクタに対応する全てのインジェクタ駆動確認信号の異常を確認したとき前記インジェクタ駆動確認信号が異常であると判定するよう構成したものである。

本発明による車両用内燃機関の制御装置によれば、インジェクタ駆動異常判定手段は、複数のインジェクタのうちの一部のインジェクタの駆動に対応したインジェクタ駆動確認信号の異常と前記一部のインジェクタ以外の他のインジェクタのうちの少なくとも一つのインジェクタの駆動に対応したインジェクタ異常確認信号の正常とを確認したとき前記異常を確認したインジェクタ駆動確認信号に対応するインジェクタが駆動異常であると判定し、前記複数のインジェクタに対応する全てのインジェクタ駆動確認信号の異常を確認したとき前記インジェクタ駆動確認信号が異常であると判定するように構成したので、インジェクタの駆動状態を表すインジェクタ駆動確認信号のみを用いて、インジェクタの駆動異常の検出、及び、インジェクタ駆動確認信号の異常を容易に判断することができる。

実施の形態１
図１〜図７は本発明の実施の形態１に係る車両用内燃機関の制御装置を示し、図１は構成図、図２はその主要部の構成図、図３はインジェクタ駆動確認信号を示すタイミングチャート、図４はインジェクタの駆動異常時のインジェクタ駆動確認信号の状態を示すタイミングチャート、図５はインジェクタとインジェクタ駆動回路間の故障状態を示す説明図、図６はインジェクタとインジェクタ駆動回路間の故障時の各信号を示すタイミングチャート、図７はインジェクタ駆動異常判定手段による異常判定動作を説明するフローチャートである。

図１に於いて、４気筒内燃機関の第１〜第４の気筒（図示せず）には、それぞれの気筒内に直接燃料を噴射する第１〜第４のインジェクタ１０１、１０２、１０３、１０４が設けられ、これらのインジェクタ１０１、１０２、１０３、１０４は、共通の燃料配管２に接続されている。共通の燃料配管２は、高圧燃料ポンプ３から供給される加圧燃料を貯留し各インジェクタ１に分配する機能を有する。内燃機関運転中、燃料タンク４内の燃料は、低圧フィードポンプ５により一定圧力に昇圧され、低圧配管６を通って高圧燃料ポンプ３に供給される。高圧燃料ポンプ３は、ポンプ駆動カム８により駆動されて高圧配管７を通して燃料を共通の燃料配管２へ圧送する。燃料配管２に供給された高圧燃料は、各インジェクタ１０１〜１０４により各気筒内に噴射される。

内燃機関を制御する内燃機関制御装置９には、内燃機関の負荷状態や内燃機関の状態を表す各種センサ１０からの信号、および共通の燃料配管２内の燃料圧力を検出する燃圧センサ１１からの信号が入力される。また、内燃機関のクランクシャフト１２に設けられたクランク角検出用部材１３の近傍にクランク角センサ１４が設置されており、このクランク角センサ１４は、クランクシャフト１２が基準回転位置のときに基準パルス信号を発生し、且つクランクシャフト１２の回転角に応じた回転パルス信号を発生する。

クランク角センサ１４が発生する基準パルス信号及び回転パルス信号は、内燃機関制御装置９に入力される。更に、カムシャフト１５に設けられたカム角検出用部材１６の近傍にカム角センサ１７が設置されており、このカム角センサ１７はカムシャフト１５が基準回転位置になる毎にカムパルス信号を発生する。カム角センサ１７が発生するカムパルス信号は、内燃機関制御装置９に入力される。

内燃機関制御装置９は、入力されるクランク角センサ１４からの基準パルス信号、回転パルス信号、及びカム角センサ１７からのカムパルス信号に基づいて、気筒識別を行うと共に、他の各センサからの入力信号により、内燃機関を制御するための制御量の演算を行い、インジェクタ、あるいは、図示していない点火コイル、スロットル等の各アクチュエータの制御を行うことで内燃機関の運転を実施する。

内燃機関制御装置９の構成を示す図２に於いて、前記した各センサからの信号入力により、内燃機関を制御する制御量の演算、及び各アクチュエータを制御する内燃機関制御ユニット２０１と、インジェクタの駆動を制御するインジェクタ駆動ユニット２０２から構成される。

内燃機関制御ユニット２０１は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、入出力インターフェース等を備える。また、各センサからの信号入力より、インジェクタ１０１、１０２、１０３、１０４の駆動時間、駆動タイミングを演算するインジェクタ制御手段２０３を備えている。インジェクタ制御手段２０３は、演算した結果に基づいてインジェクタ駆動ユニット２０２のインジェクタ駆動回路２０４へ、インジェクタ駆動信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を出力する。

インジェクタ駆動ユニット２０２に設けられたインジェクタ駆動回路２０４は、インジェクタ制御手段２０３からのインジェクタ駆動信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に基づいて、それぞれ対応インジェクタ１０１、１０２、１０３、１０４の駆動電流を制御して各インジェクタの駆動を行う。本実施の形態の内燃機関は、第１の気筒→第３の気筒→第４の気筒→第２の気筒の順番で燃焼行程が進むものであり、グループ気筒は、第１の気筒と第４の気筒、第２に気筒と第３の気筒の、２つのグループからなる。図には、第１の気筒〜第４の気筒にそれぞれ対象とするして、♯１〜♯４を付してある。

インジェクタ駆動回路２０４と各気筒のインジェクタ１０１、１０２、１０３、１０４との接続は、第１のインジェクタ１０１と第４のインジェクタ１０４の電源供給側が共通であり、ＧＮＤ側が各気筒で独立する形で構成されている。同様に、第２のインジェクタ１０２と第３のインジェクタ１０３の電源供給側が共通であり、ＧＮＤ側が各気筒で独立する形で構成されている。

さらに、インジェクタ駆動ユニット２０２には、インジェクタ駆動回路２０４による各インジェクタ１０１、１０２、１０３、１０４の駆動が正常に実施されたか否かを判定し、正常に実施された場合、インジェクタ駆動確認信号Ｋを出力するインジェクタ駆動検出手段２０５を有する。本実施の形態に於けるインジェクタ駆動検出手段２０５は、インジェクタ駆動回路２０４により各インジェクタ１０１、１０２、１０３、１０４の駆動電流をオフしたときに発生するオフサージ電圧により、インジェクタ駆動確認信号Ｋを出力する。

具体的には、インジェクタ駆動回路２０４内にある気筒毎のインジェクタを制御するＧＮＤ側インジェクタ駆動用トランジスタ（図示せず）をオフした際の端子電圧が所定のしきい値と比較され、端子電圧がしきい値を超えた場合は、インジェクタ駆動確認信号Ｋとして矩形波を出力する構成である。尚、インジェクタ駆動回路としては、例えば特許文献１の図２に示されたような周知の回路であり得る。

図３に示すインジェクタ駆動確認信号Ｋの出力タイミングのチャートに於いて、インジェクタ駆動信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、インジェクタ制御手段２０３によりインジェクタ駆動回路２０４へ気筒毎に出力され、インジェクタを駆動しないときは、ハイレベルＨ、駆動するときは、ローレベルＬとなる。インジェクタ駆動電流Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４は、インジェクタ駆動回路２０４によりインジェクタ１０１、１０２、１０３、１０４へ出力され、各インジェクタを駆動する。インジェクタ駆動確認信号Ｋは、インジェクタ駆動検出手段２０５により出力される。

インジェクタ駆動確認信号Ｋは、それぞれのインジェクタ１０１、１０２、１０３、１０４への通電をオフする時に発生するオフサージ電圧Ｖが発生した場合に、信号をローレベルＬにするものであり、それ以外は、ハイレベルＨを出力する。したがって、図４に示すように、例えば第３のインジェクタ１０３のインジェクタ駆動信号Ｓ３がローレベルＬからハイレベルＨに変化して駆動オフとしたときにオフサージ電圧が発生しなかった場合、つまり第３のインジェクタ１０３の駆動が正常になされていなかった場合は、その第３の気筒の駆動終了時にインジェクタ駆動確認信号ＫがハイレベルＨのままとなり、ローレベルＬの信号が欠落した状態となる。

ここで、インジェクタ駆動確認信号ＫのローレベルＬの信号が欠落する故障モードについて説明する。
ローレベルＬの信号が欠落する故障モードは、下記４項目となる。
（１）断線等によるインジェクタ駆動信号の欠落
（２）インジェクタ駆動回路からインジェクタ間の電源側ハーネスの断線、又は、イン
ジェクタからインジェクタ駆動回路間のＧＮＤ側ハーネスの断線
（３）インジェクタからインジェクタ駆動回路間のＧＮＤ側ハーネスのＧＮＤショート
（４）インジェクタ駆動確認信号を送信する信号線の断線、又は、ショート
これらの項目のうち項目（１）は、インジェクタ駆動信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の少なくともいずれかがインジェクタ駆動回路２０４へ入力されない状態となり、項目（２）は、断線に係るインジェクタへのインジェクタ駆動電流が制御できなくなる。このため、項目（１）（２）共に、そのインジェクタから燃料を噴射できない故障状態となる。

次に前述の項目（３）の場合について、図５、図６を用いて説明する。図５は、第３のインジェクタ１０３からインジェクタ駆動回路２０４間のＧＮＤ側ハーネスがＧＮＤショートして故障した状態を示している。本故障が発生すると、第２のインジェクタ１０２を駆動するときに、電源側共通である第３のインジェクタ１０３へもインジェクタ駆動電流が流れ、第２のインジェクタ１０２と同時に第３のインジェクタ１０３が動作することとなる。

図６は、上述した第３のインジェクタ１０３からインジェクタ駆動回路２０４間のＧＮＤハーネスがＧＮＤショート故障したときの、インジェクタ駆動信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、インジェクタ駆動確認信号Ｋ、及びインジェクタ１０１、１０２、１０３、１０４の燃料噴射の状態を示したチャートである。図６に示すように、インジェクタ駆動確認信号Ｋは、正常なインジェクタ１０１、１０２、１０４に対しては、各インジェクタ駆動信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４のローレベルが終了する時点でローレベルとなる信号を出力する。しかし、第３のインジェクタ１０３の駆動終了時点では、ＧＮＤ側ハーネスがＧＮＤショートしていることにより、オフサージ電圧Ｖを検出することがないので、インジェクタ駆動検出手段Ｋはハイレベルのままとなり、ローレベルの信号を出力しない。

この項目（３）の故障状態では、正常である第２のインジェクタ１０２を駆動するタイミングで、第３のインジェクタ１０３も駆動してしまうため、正規噴射タイミングを内燃機関の吸気行程とすると、第３のインジェクタ１０３は膨張行程で噴射することとなり、燃焼の遅延、または、燃料が排気系へ流出し不都合な状態となる。

前述の項目（４）の故障については、インジェクタ駆動確認信号Ｋが常時ハイレベル、又は、常時ローレベルとなる。この故障状態でのインジェクタによる燃料噴射は、他の故障状態との２重故障でない限り、正常に噴射を実施している。

インジェクタ駆動検出手段２０５からのインジェクタ駆動確認信号Ｋにより、インジェクタ駆動の異常状態を判断するために、内燃機関制御ユニット２０１には、インジェクタ駆動異常判定手段２０６を備えている。インジェクタ駆動異常判定手段２０６は、インジェクタ駆動確認信号Ｋのハイレベルからローレベルへの切り替りの有無を検出して、インジェクタ駆動の正常、または、異常状態を判定する。

具体的には、インジェクタ駆動異常判定手段２０６は、インジェクタ制御手段２０３からインジェクタ駆動信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を出力するタイミング毎に、前回にインジェクタ駆動信号を出力してから、今回のインジェクタ駆動信号の出力までの間に、インジェクタ駆動検出手段２０５からのインジェクタ駆動確認信号Ｋがハイからローへのレベル切り替りがあったか否かを検出する。即ち、今、図６に於いて、第１のインジェクタ１０１について着目すれば、そのインジェクタ駆動信号Ｓ１として今回、Ｓ１ｔ１を出力したとき、前回にＳ１ｔ０を出力してから今回Ｓ１ｔ１の出力までの間に、インジェクタ駆動確認信号ＫとしてＫＳ１０が発生していることを確認し、インジェクタ駆動異常判定手段２０６は、第１のインジェクタ１０１が正常に駆動されたと判定する。

次に、第３のインジェクタ１０３について着目すれば、そのインジェクタ駆動信号Ｓ３として、今回、Ｓ３ｔ１を出力したとき、前回にＳ３ｔ０を出力してから今回Ｓ３ｔ１の出力までの間に、インジェクタ駆動確認信号Ｋとして本来発生しているべきＫＳ３０が発生していないことを確認し、インジェクタ駆動異常判定手段２０６は、第３のインジェクタ１０３が正常に駆動されておらず駆動異常であることを判定する。
第４のインジェクタ１０４、第２のインジェクタ１０２についても、今回のインジェクタ駆動信号Ｓ４ｔ１、及びインジェクタ駆動信号Ｓ２ｔ１（図示せず）を出力したとき、同様にしてインジェクタ駆動確認信号ＫがＫＳ４０、ＫＳ２０として発生しているか否かを確認し、その有無に基づいてインジェクタ駆動異常判定手段５０６は、第４のインジェクタ１０４、第２のインジェクタ１０２の駆動が異常であるかどうかを判定する。

インジェクタ駆動異常判定手段２０６が、第１〜第４の全気筒に対応するインジェクタ駆動確認信号の欠落を検出した場合は、インジェクタ駆動確認信号Ｋの異常、つまり、インジェクタ駆動確認信号Ｋを伝達する信号線が断線、又は、ショートしたとして判断する。

インジェクタ制御手段２０３は、インジェクタ駆動異常判定手段２０６により、いずれかのインジェクタの駆動が異常であると判定されたときは、駆動異常と判定されたインジェクタとその対象気筒のグループ気筒に対応する他のインジェクタのインジェクタ駆動信号を停止する。これにより、上述した項目（３）の故障状態のときに、グループ気筒が同時に燃料噴射されるという不都合を回避することが可能となる。

また、インジェクタ駆動異常判定手段２０６が、第１〜第４の全気筒に対応するインジェクタ駆動確認信号の欠落を検出した場合は、インジェクタ駆動確認信号Ｋの異常、つまり、インジェクタ駆動確認信号Ｋを伝達する信号線が断線、または、ショートしたとして判定した場合は、インジェクタ制御手段２０３は、インジェクタ駆動信号Ｓ１からＳ４の出力を継続し、インジェクタ駆動確認信号Ｋの異常状態を故障情報として記憶する。

次に、インジェクタ駆動異常判定手段２０６により実施するインジェクタ駆動確認信号を用いた異常判定動作を図７のフローチャートを用いて説明する。インジェクタ駆動異常判定手段２０６は、前述したようにインジェクタ制御手段２０３がインジェクタ駆動信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を出力するタイミングに同期してインジェクタ駆動異常判定処理を実施する。

まず、ステップ７０１から７０８の過程により、インジェクタ駆動検出手段２０５からのインジェクタ駆動確認信号がいずれの気筒を対象とするインジェクタの駆動状態を示すものかを判断する。即ち、ステップ７０１では、前気筒を対象とするインジェクタ駆動信号の出力があったかどうか確認し、出力ありの場合はステップ７０５に進み、インジェクタ駆動確認信号の対象気筒は前気筒であると判断する。ステップ７０１で前気筒を対象とするインジェクタの駆動信号の出力がないと確認された場合は、ステップ７０２へ進み、前々気筒のインジェクタ駆動信号の出力があったかどうか確認し、出力ありの場合はステップ７０６へ進み、インジェクタ駆動確認信号の対象気筒は前々気筒と判断する。

ステップ７０２で前々気筒のインジェクタ駆動信号の出力がないと確認された場合は、ステップ７０３へ進み、前々々気筒のインジェクタ駆動信号の出力があったかどうか確認し、出力ありの場合はステップ７０７へ進み、インジェクタ駆動確認信号の対象気筒は前々々気筒と判断する。ステップ７０３で前々々気筒のインジェクタ駆動信号の出力がないと確認された場合は、ステップ７０４へ進み、前々々々気筒のインジェクタ駆動信号の出力があったかどうか確認し、出力ありの場合は、ステップ７０８へ進みインジェクタ駆動確認信号の対象気筒は、今回気筒、即ち自気筒とする。ステップ７０４で前々々々気筒のインジェクタ駆動信号の出力がないと確認された場合は、インジェクタ駆動異常判定処理を終了する。

今、内燃機関の燃焼順序が第１の気筒→第３の気筒→第４の気筒→第２の気筒の順序であるとすると、ステップ７０１から７０８に於ける対象気筒の判断処理は、具体的には以下の通りである。即ち、図６に於いて、今回のインジェクタ駆動信号の出力が、第４の気筒を対象としたＳ４ｔ１であるとすると、前回のインジェクタ駆動信号Ｓ３ｔ１の出力があれば、インジェクタ駆動確認信号は、第３の気筒を対象とする第３のインジェクタ１０３の駆動状態を示すＫＳ３１であることを意味しており、対象気筒は第３の気筒となる。前回のインジェクタ駆動信号の出力がなく、前々回のインジェクタ駆動信号Ｓ１ｔ１の出力があれば、インジェクタ駆動確認信号は、第１の気筒を対象とする第１のインジェクタの駆動状態を示すＫＳ１１であることを意味しており、対象気筒は第１の気筒となる。

同様に、前々回のインジェクタ駆動信号がなく、前々々回のインジェクタ駆動信号Ｓ２ｔ０の出力があれば、インジェクタ駆動確認信号は、第２の気筒を対象とする第２のインジェクタの駆動状態を示すＫＳ２０であることを意味しており、対象気筒は第２の気筒となる。前々々回のインジェクタ駆動信号がなく、前々々々回のインジェクタ駆動信号Ｓ４ｔ０の出力があれば、インジェクタ駆動確認信号は、第４の気筒、即ち自気筒を対象とする第４のインジェクタの駆動状態を示すＫＳ４０であることを意味しており、対象気筒は第４の気筒、つまり自気筒となる。ステップステップ７０４で前々々々気筒のインジェクタ駆動信号出力がないと確認された場合は、全気筒燃料駆動停止状態であったことを意味しているため、インジェクタ駆動異常判定処理は実施しない。

ステップ７０１から７０８に於ける対象気筒の判断後、ステップ７０９へ進み、インジェクタ駆動確認信号のレベルの切り替りがあったかどうか確認する。切り替りがあった場合は、インジェクタの駆動が正常に実施されたことを意味し、ステップ７１０へ進み、対象気筒の異常カウンタを０にリセットする。切り替りがなかった場合は、インジェクタ駆動が異常であることを意味し、ステップ７１１へ進み、対象気筒の異常カウンタをインクリメントする。切り替りの有無の判断については、例えば、前回インジェクタ駆動信号を出力してから、インジェクタ駆動確認信号のハイからローへの信号立下りエッジ入力の有無を確認するものである。

次に、ステップ７１２へ進み、対象気筒の異常カウンタが所定値以上であるか判断する。所定値以上でなければ、異常判断せず、インジェクタ駆動異常判定処理を終了する。ステップ７１２で異常カウンタが所定値以上と判断された場合、インジェクタ駆動確認信号の異常との切り分けを行うためステップ７１３へ進む。ステップ７１３では、他の気筒の異常カウンタの何れかが０であるか否かを確認する。他の気筒の異常カウンタの何れかが０であるということは、何れかの気筒は正常にインジェクタ駆動を実施しているという情報がインジェクタ駆動確認信号にて判断できていることとなる。つまり、インジェクタ駆動確認信号は、ハイレベルＨ、ローレベルＬの信号出力が可能であり、インジェクタ駆動確認信号が異常ではないと判断できる。

ステップ７１３で、他の気筒の異常カウンタの何れかが０であることを確認したとすれば、ステップ７１４へ進み、対象気筒のインジェクタが駆動異常であると判断する。ステップ７１３で何れの気筒も異常カウンタが０でないと判断された場合は、ステップ７１５へ進み、インジェクタ駆動確認信号が異常であると判断する。

以上詳述した実施の形態１により、インジェクタの駆動状態を表すインジェクタ駆動確認信号のみを用い、インジェクタの駆動異常、又は、インジェクタ駆動確認信号の異常を判断することができる。さらに、インジェクタの駆動異常時、グループ気筒の同時燃料噴射を回避することが可能であり、安全な内燃機関制御装置を得ることができる。

また、直噴式ガソリン内燃機関に本発明を適用したが、ポート噴射式ガソリン内燃機関、ディーゼル内燃機関等への適用も可能である。さらに、内燃機関制御ユニットとインジェクタ駆動ユニットを別体として説明したが、これらが同一ユニット内に統合されたものであっても、同様に本発明を適用することができる。

この発明の実施の形態１に於ける車両用内燃機関の制御装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態１に於ける車両用内燃機関の制御装置の、主要部の構成図である。 この発明の実施の形態１に於ける車両用内燃機関の制御装置の、インジェクタ駆動確認信号を示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態１に於ける車両用内燃機関の制御装置の、インジェクタの駆動異常時のインジェクタ駆動確認信号の状態を示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態１に於ける車両用内燃機関の制御装置の、インジェクタとインジェクタ駆動回路間の故障状態を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に於ける車両用内燃機関の制御装置の、インジェクタとインジェクタ駆動回路間の故障時の各信号を示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態１に於ける車両用内燃機関の制御装置の、インジェクタ駆動異常判定手段による異常判定動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１０１、１０２、１０３、１０４ インジェクタ
２ 共通の配管
３ 高圧燃料ポンプ
４ 燃料タンク
５ 低圧フィードポンプ
６ 低圧配管
７ 高圧配管
８ ポンプ駆動カム
９ 内燃機関制御装置
１０ 各種センサ
１１ 燃圧センサ
１２ クランクシャフト
１３ クランク角検出用部材
１４ クランク角センサ
１５ カムシャフト
１６ カム角検出用部材
１７ カム角センサ
２０１ エンジン制御ユニット
２０２ インジェクタ駆動ユニット
２０３ インジェクタ制御手段
２０４ インジェクタ駆動回路
２０５ インジェクタ駆動検出手段
２０６ インジェクタ駆動異常判定手段
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４ インジェクタ駆動信号
Ｋ インジェクタ駆動確認信号
Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４ インジェクタ駆動電流
Ｖ サージ電圧
Ｈ ハイレベル信号
Ｌ ローレベル信号

Claims (6)

1. 内燃機関の複数の気筒を夫々対象とし駆動電流により駆動されて前記対象とする気筒に燃料を噴射する複数のインジェクタと、前記複数のインジェクタへ前記駆動電流を供給するインジェクタ駆動回路と、前記駆動電流を制御するインジェクタ駆動信号を前記インジェクタ駆動回路へ供給するインジェクタ制御手段と、前記複数のインジェクタの駆動に対応したインジェクタ駆動確認信号を発生するインジェクタ駆動検出手段と、前記インジェクタ駆動確認信号に基づいてそのインジェクタ駆動確認信号に対応するインジェクタの駆動異常を判定するインジェクタ駆動異常判定手段とを備え、前記インジェクタ駆動異常判定手段は、前記複数のインジェクタのうちの一部のインジェクタの駆動に対応したインジェクタ駆動確認信号の異常と前記一部のインジェクタ以外の他のインジェクタのうちの少なくとも一つのインジェクタの駆動に対応したインジェクタ異常確認信号の正常とを確認したとき前記異常を確認したインジェクタ駆動確認信号に対応するインジェクタが駆動異常であると判定し、前記複数のインジェクタに対応する全てのインジェクタ駆動確認信号の異常を確認したとき前記インジェクタ駆動確認信号が異常であると判定することを特徴とする車両用内燃機関の制御装置。
2. 前記インジェクタ駆動異常判定手段により前記一部のインジェクタの駆動異常を判定したときは、前記一部のインジェクタが対象とする気筒又はその気筒の属するグループの全ての気筒に対するインジェクタ駆動信号の出力を停止して燃料供給を停止することを特徴とする請求項１に記載の車両用内燃機関の制御装置。
3. 前記インジェクタ駆動異常判定手段により前記インジェクタ駆動確認信号の異常を判定したときは、前記インジェクタ制御手段からのインジェクタ駆動信号の供給を継続して前記気筒への燃料供給を継続することを特徴とした請求項１又は２に記載の車両用内燃機関の制御装置。
4. 前記インジェクタ駆動検出手段は、前記インジェクタ駆動回路によるインジェクタ駆動信号と同期して、前記インジェクタ駆動確認信号を出力することを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか一項に記載の車両用内燃機関の制御装置。
5. 前記インジェクタ駆動検出手段は、前記インジェクタ駆動回路により前記インジェクタへ供給する駆動電流の通電停止時のサージ電圧に基づいて前記インジェクタ駆動確認信号を発生することを特徴とする請求項４に記載の車両用内燃機関の制御装置。
6. 前記インジェクタ駆動確認信号の異常の確認は、前記インジェクタ駆動確認信号の欠落を検出することにより行なうことを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか一項に記載の車両用内燃機関の制御装置。

Images