JP4256138B2 - 内燃機関の断線検出装置および燃料噴射制御装置 - Google Patents
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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内燃機関の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および内燃機関の燃料噴射制御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、他装置から複数の各信号線をそれぞれ介して送られてくる、内燃機関の各気筒毎の燃料噴射信号に基づいて所定の制御を行う内燃機関の制御装置における、前記信号線の断線を検出する内燃機関の断線検出装置であって、
内燃機関の各気筒毎に送られてくる前記燃料噴射信号は、どの気筒についての燃料噴射信号がどの信号線を介して送られてくるかが予め定められており、かつ、時間の経過とともに各信号線におけるどの信号線を介して燃料噴射信号が送られてくるかが予め定める順序で変化して送られてくる信号であり、
前記複数の各信号線をそれぞれ介して送られてくる燃料噴射信号を受信する受信手段と、
受信手段の出力に基づき、前記燃料噴射信号が送られてきた信号線の順序が、前記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。
【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。受信手段は各信号線からの燃料噴射信号を受信し、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る。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、後述の履歴信号をストアするメモリ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、他装置から複数の各信号線をそれぞれ介して送られてくる、内燃機関の各気筒毎の燃料噴射信号に基づいて所定の制御を行う内燃機関の制御装置における、前記信号線の断線を検出する内燃機関の断線検出装置であって、
内燃機関の各気筒毎に送られてくる前記燃料噴射信号は、どの気筒についての燃料噴射信号がどの信号線を介して送られてくるかが予め定められており、かつ、時間の経過とともに各信号線におけるどの信号線を介して燃料噴射信号が送られてくるかが予め定める順序で変化して送られてくる信号であり、
前記複数の各信号線をそれぞれ介して送られてくる燃料噴射信号を受信する受信手段と、
受信手段の出力に基づき、各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ストアするメモリと、
いずれかの気筒の燃料噴射信号に応答し、当該気筒とは異なりかつその気筒に対応する他の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、その履歴信号を消去し、ストアされていないとき、その履歴信号に対応する前記他の気筒の燃料噴射信号の信号線の断線を検出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、前記他の異なる気筒は、受信手段によって受信した燃料噴射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】
本発明に従えば、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りかつその気筒に対応する他の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。ストアされていないとき、前記他の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、他装置から複数の各信号線をそれぞれ介して送られてくる、内燃機関の各気筒毎の燃料噴射信号に基づいて所定の制御を行う内燃機関の制御装置における、前記信号線の断線を検出する内燃機関の断線検出装置であって、
内燃機関の各気筒毎に送られてくる前記燃料噴射信号は、どの気筒についての燃料噴射信号がどの信号線を介して送られてくるかが予め定められており、かつ、時間の経過とともに各信号線におけるどの信号線を介して燃料噴射信号が送られてくるかが予め定める順序で変化して送られてくる信号であり、
前記複数の各信号線をそれぞれ介して送られてくる燃料噴射信号を受信する受信手段と、
内燃機関の複数の各気筒毎に対応して設けられる複数の計数手段と、
受信手段の出力に基づき、内燃機関の各気筒毎に燃料噴射信号を受信し、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初期化し、残余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、その計数手段に対応する気筒の燃料噴射信号の信号線の断線を検出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、その受信のたびに初期化し、たとえば計数値を零とし、残余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、断線が生じている信号線の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、上述の内燃機関の断線検出装置を備える内燃機関の燃料噴射制御装置である。
【００２０】
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、
前記第１の燃料における燃料噴射信号に基づき異常の検出を行うものであることを特徴とする上述の内燃機関の断線検出装置を備える内燃機関の燃料噴射制御装置である。
【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、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信号を発生する手段に、別の新たな信号線を介して戻して、この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、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信号を発生する手段に、別の新たな信号線を介して戻して、この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
【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内燃機関の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および内燃機関の燃料噴射制御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、他装置から複数の各信号線をそれぞれ介して送られてくる、内燃機関の各気筒毎の燃料噴射信号に基づいて所定の制御を行う内燃機関の制御装置における、前記信号線の断線を検出する内燃機関の断線検出装置であって、
内燃機関の各気筒毎に送られてくる前記燃料噴射信号は、どの気筒についての燃料噴射信号がどの信号線を介して送られてくるかが予め定められており、かつ、時間の経過とともに各信号線におけるどの信号線を介して燃料噴射信号が送られてくるかが予め定める順序で変化して送られてくる信号であり、
前記複数の各信号線をそれぞれ介して送られてくる燃料噴射信号を受信する受信手段と、
受信手段の出力に基づき、前記燃料噴射信号が送られてきた信号線の順序が、前記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。
【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。受信手段は各信号線からの燃料噴射信号を受信し、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る。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、後述の履歴信号をストアするメモリ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、他装置から複数の各信号線をそれぞれ介して送られてくる、内燃機関の各気筒毎の燃料噴射信号に基づいて所定の制御を行う内燃機関の制御装置における、前記信号線の断線を検出する内燃機関の断線検出装置であって、
内燃機関の各気筒毎に送られてくる前記燃料噴射信号は、どの気筒についての燃料噴射信号がどの信号線を介して送られてくるかが予め定められており、かつ、時間の経過とともに各信号線におけるどの信号線を介して燃料噴射信号が送られてくるかが予め定める順序で変化して送られてくる信号であり、
前記複数の各信号線をそれぞれ介して送られてくる燃料噴射信号を受信する受信手段と、
受信手段の出力に基づき、各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ストアするメモリと、
いずれかの気筒の燃料噴射信号に応答し、当該気筒とは異なりかつその気筒に対応する他の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、その履歴信号を消去し、ストアされていないとき、その履歴信号に対応する前記他の気筒の燃料噴射信号の信号線の断線を検出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、前記他の異なる気筒は、受信手段によって受信した燃料噴射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】
本発明に従えば、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りかつその気筒に対応する他の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。ストアされていないとき、前記他の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、他装置から複数の各信号線をそれぞれ介して送られてくる、内燃機関の各気筒毎の燃料噴射信号に基づいて所定の制御を行う内燃機関の制御装置における、前記信号線の断線を検出する内燃機関の断線検出装置であって、
内燃機関の各気筒毎に送られてくる前記燃料噴射信号は、どの気筒についての燃料噴射信号がどの信号線を介して送られてくるかが予め定められており、かつ、時間の経過とともに各信号線におけるどの信号線を介して燃料噴射信号が送られてくるかが予め定める順序で変化して送られてくる信号であり、
前記複数の各信号線をそれぞれ介して送られてくる燃料噴射信号を受信する受信手段と、
内燃機関の複数の各気筒毎に対応して設けられる複数の計数手段と、
受信手段の出力に基づき、内燃機関の各気筒毎に燃料噴射信号を受信し、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初期化し、残余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、その計数手段に対応する気筒の燃料噴射信号の信号線の断線を検出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、その受信のたびに初期化し、たとえば計数値を零とし、残余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、断線が生じている信号線の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、上述の内燃機関の断線検出装置を備える内燃機関の燃料噴射制御装置である。
【００２０】
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、
前記第１の燃料における燃料噴射信号に基づき異常の検出を行うものであることを特徴とする上述の内燃機関の断線検出装置を備える内燃機関の燃料噴射制御装置である。
【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、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信号を発生する手段に、別の新たな信号線を介して戻して、この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、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信号を発生する手段に、別の新たな信号線を介して戻して、この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
Claims (7)
- 他装置から複数の各信号線をそれぞれ介して送られてくる、内燃機関の各気筒毎の燃料噴射信号に基づいて所定の制御を行う内燃機関の制御装置における、前記信号線の断線を検出する内燃機関の断線検出装置であって、
内燃機関の各気筒毎に送られてくる前記燃料噴射信号は、どの気筒についての燃料噴射信号がどの信号線を介して送られてくるかが予め定められており、かつ、時間の経過とともに各信号線におけるどの信号線を介して燃料噴射信号が送られてくるかが予め定める順序で変化して送られてくる信号であり、
前記複数の各信号線をそれぞれ介して送られてくる燃料噴射信号を受信する受信手段と、
受信手段の出力に基づき、前記燃料噴射信号が送られてきた信号線の順序が、前記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。 - 他装置から複数の各信号線をそれぞれ介して送られてくる、内燃機関の各気筒毎の燃料噴射信号に基づいて所定の制御を行う内燃機関の制御装置における、前記信号線の断線を検出する内燃機関の断線検出装置であって、
内燃機関の各気筒毎に送られてくる前記燃料噴射信号は、どの気筒についての燃料噴射信号がどの信号線を介して送られてくるかが予め定められており、かつ、時間の経過とともに各信号線におけるどの信号線を介して燃料噴射信号が送られてくるかが予め定める順序で変化して送られてくる信号であり、
前記複数の各信号線をそれぞれ介して送られてくる燃料噴射信号を受信する受信手段と、
受信手段の出力に基づき、各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ストアするメモリと、
いずれかの気筒の燃料噴射信号に応答し、当該気筒とは異なりかつその気筒に対応する他の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、その履歴信号を消去し、ストアされていないとき、その履歴信号に対応する前記他の気筒の燃料噴射信号の信号線の断線を検出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。 - 前記異なる他の気筒は、受信手段によって受信した燃料噴射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請求項２記載の内燃機関の断線検出装置。
- 他装置から複数の各信号線をそれぞれ介して送られてくる、内燃機関の各気筒毎の燃料噴射信号に基づいて所定の制御を行う内燃機関の制御装置における、前記信号線の断線を検出する内燃機関の断線検出装置であって、
内燃機関の各気筒毎に送られてくる前記燃料噴射信号は、どの気筒についての燃料噴射信号がどの信号線を介して送られてくるかが予め定められており、かつ、時間の経過とともに各信号線におけるどの信号線を介して燃料噴射信号が送られてくるかが予め定める順序で変化して送られてくる信号であり、
前記複数の各信号線をそれぞれ介して送られてくる燃料噴射信号を受信する受信手段と、
内燃機関の複数の各気筒毎に対応して設けられる複数の計数手段と、
受信手段の出力に基づき、内燃機関の各気筒毎に燃料噴射信号を受信し、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初期化し、残余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、その計数手段に対応する気筒の燃料噴射信号の信号線の断線を検出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。 - 断線が生じている信号線の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請求項１〜４のうちの１つに記載の内燃機関の断線検出装置。
- 請求項１〜５のうちの１つに記載の内燃機関の断線検出装置を備える内燃機関の燃料噴射制御装置。
- 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、
前記第１の燃料における燃料噴射信号に基づき異常の検出を行うものであることを特徴とする請求項１〜５のうちの１つに記載の内燃機関の断線検出装置を備える内燃機関の燃料噴射制御装置。
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