JPH01130039A

JPH01130039A - 電子制御エンジンの故障診断装置

Info

Publication number: JPH01130039A
Application number: JP29020587A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Nakamura; 光雄中村; Takashi Matsuura; 崇松浦
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1987-11-16
Filing date: 1987-11-16
Publication date: 1989-05-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、センサ類の劣化、あるいは、−々障などを検
出する電子１１す御エンジンの故障診断装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点３近年、
車輌に搭載されているエンジンは、空燃比、点火時期な
どを電子的に制御し、快適なドライバビリティの現出、
排気ガスの浄化、燃費ａ３よびエンジン出力の向上など
が図られている。

この秤の、いわゆる、電子制御エンジンでは、エンジン
状態パラメータ（エンジン回転数、吸入空気量、冷却水
温、空燃比フィードバック給など）を各センサ（回転数
センサ、エアフロメータ、水温センサ、０２センサなど
）で検出りるものであり、この各センサ類に劣化あるい
は故障などが発生すると、空燃比および点火時期などを
正確に制御することができなくなり、ドライバビリティ
の低下、排気エミッシヨンの悪化、燃費およびエンジン
出力の低下を招く。

そのため、上記センサ類の劣化が許容限度を外れた場合
、あるいは、このセンサ類が故障した場合、そのことを
ドライバに知らせる故障診断装置が従来から種々開発さ
れており、例えば、特開昭５９−２４２７０号公報、あ
るいは、同５９−６１７４０号公報に開示されている。

ところで、従来、この種の故障診断装置は、上記センサ
類に故障が発生した場合、直ちに異常コードを表示手段
にアウトプットするか、あるいは、この異常］−ドナン
バをバックアップメモリに記憶させてＪ３き、後のトラ
ブルシューティング時の要求に応じてアウトプットでき
るようにしたものが多い。

しかし、前者では、故障が非連続的な場合、自然復帰さ
れてしまいトラブルシューティング中の再現性が困難で
、故障原因（故障なのかセンサが寿命なのかなど）を的
確に把握することが困難である。

また、後者では、処理手段（ＣＰＬＪ）が暴走した場合
、あるいは、整備の際にバッテリを外した場合、データ
が失われ上記バックアップメモリに格納されているデー
タの信頼性が保証し得なくなる。

この対策として、例えば、特開昭５８−２５５４５号公
報に開示されているような不揮発性メモリを採用し、こ
の不揮発性メモリに上記各センサ類の出力データを格納
しておくことも考えられる。

しかし、従来の故障診断装置は、各センサの製品の測定
誤差、劣化特性を考慮することなく、上記各センサの出
力値に対し一定の許容幅を予め一神に設定しておぎ、こ
の許容幅に上記各センサの出力値が収まっているかどう
かで故障状態を判断していたので、当該センサ特有の測
定誤差、劣化特性を考慮した故障診断を行うものではな
く、劣化、故障などを判断する際の信頼性に問題がある
。

［発明の目的］本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、各センサ
の測定誤差、劣化特性に応じて故障診断を行うことがで
き、また、バッテリが外れたり、あるいは、ＣＰＵが暴
走した場合でも、出力データが失なわれることなく内容
が保証でき、信頼性の高い電子制御エンジンの故障診断
装置を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明による
故障診断装置は、エンジン状態パラメータを検出する各
センサの出力信号に基づき燃料噴射量Ｊ３よび点火時期
を演算する制御手段を有する電子制御エンジンにおいて
、前記制御手段に、初回電源投入後の設定運転条件下に
おける眞記各センサの出力データを格納するアドレスを
有する不揮発性メモリと、二回以降の設定運転条件下に
おける上記各センナの出力データを格納するアドレスを
イｆする上記不揮発性メモリあるいは記憶手段と、上記
不揮発性メモリに格納された初回出力データと、この不
揮発性メモリあるいは上記記憶手段に格納された二回以
降の出力データとを比較して上記各センサの故障状態を
判断する処理手段とが設けられているものである。

［発明の実施例］以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はエンジン制御
系の概略図、第２図は制御手段のブロック図、第３図は
０２ｔンナの出力特性図、第４図は不揮発性メモリの入
力アドレスを示ず概略図、第５図は故障詮所手順を示す
フローチャートである。

図中の符号１はエンジン本体であり、このエンジン本体
１の燃焼室１ａに連通ずる吸入ボート１ｂにインジェク
タ２が臨まされている。また、この吸入ポート１ｂに連
通づる吸気通路３の中途に介装されたスロットルバルブ
４にスロットルセンサ５が連設されている。さ′らに、
エアクリーナ６の直下流側に、吸入空気量、すなわち、
質量流量を計測するホットワイヤ式エアフロメータ７が
介装され、上記吸気通路３に、上記ホットワイヤ式エア
フロメータ７のブリッジ回路を構成する温度保障抵抗７
ａとホットワイヤ７ｂが露呈されている。

また、上記燃焼室１ａに臨まされた点火プラグ８に接続
するディストリビュータ９に、回転数センサ１０ａを兼
用するクランク角センサ１０ｂが連設され、さらに、こ
のディストリビュータ９に、点火信号を入力するイグナ
イタ１１が接続されている。

さらに、上記エンジン本体１のウォータジャケットに水
温センサ１２が臨まされている。

また、上記エンジン本体１の燃焼室１ａに連通づる挟気
通路１Ｃに０２センサ１３が臨まされている。なお、符
号１４は触媒コンバータである。

一方、符号１５は制御手段で、この制御手段１５に設け
られたＲＯＭ１６、処理手段であるＣＰＵ（中央処理装
置）・１７、記憶手段の一例であるＲＡＭ１８、ＮＶ（
不揮発性）ＲＡＭ１９、入力インタフェース回路２０．
　　＾１０変換器２１、駆動回路２２、出力インタフェ
ース回路２３がパスライン２４を介して互い接続さてい
る。

上記ＲＯＭ１６には、制御プログラムおよび固定データ
が記憶されており、上記ＣＰＵ１７では、このＲＯＭ１
６に記憶されている制御プログラムに従ってデータ処理
する。

また、上記入力インタフェース回路２０の入力側に、ク
ランク角しンナ１０ｂ、回転数センサ１Ｑａ、および、
イグニッションスイッチ５ＷＩＧが接続され、さらに、
上記Ａ／Ｄ変換器２１に上記エアフロメータ７、水温セ
ンサ１２．０２センサ１３、スロットルセンサ５、およ
び、図示しないスピードメータケーブルなどに連設する
車速センサ２６が接続されている。

さらに、上記駆動回路２２に上記インジェクタ２、上記
イグナイタ１１が接続されている。

上記各センサの出力信号は、ＣＰＵ１７でデータ処理さ
れた後、上記ＲＡＭ１８にいったん格納される。また、
上記ＣＰＬＪ１７では、上記ＲＡＭ１８に格納されてい
るデータに基づき、燃料噴射パルス幅、および、点火時
期を演算し、駆動回路２２から燃料噴射信号、点火時期
信号として、上記インジェクタ２およびイグナイタ１１
に出力される。

また、上記出力インタフェース回路２３に、ダツシュボ
ードなどに配設されたウオーニングランプなどの故障表
示器２４が接続されている。

また、符号２５はハンドコンピュータで、上記出力イン
タフェース回路２３にチエツクコネクタ（図示せず〉を
介して接続自在にされるものであり、このハンドコンピ
ュータ２５に上記ＮＶＲＡＭ１９などに格納されている
データをアウトプットさせることができる。

次に、上記制御手段１５の故障診断時の動作手順を第５
図のフローチャートに従って説明する。

なお、図においてはｏ２センサ１３の劣化あるいは故障
検出を例に説明づる。

まず、イグニッションスイッチ５ＷＩＧをＯＮしだ後（
ステップ１０１）、ステップ１０２で、水温センサ１２
の冷却水信号ＴＷ、車速センサ２６の車速信号Ｓ、およ
び、０２センサ１３の空燃比フィードバック信号ＶＯ２
などを取入れ、運転状態が予め設定されている条件に収
まっているかどうかく例えば、空燃比フィードバック中
で、冷却水温が６０℃以上で、且つ、車速か４０＆／ｈ
一定など）が判定される。

運転状態が設定条件を満足してない場合は、そのままプ
ログラムを終了する。また、エンジン状態が設定条件を
満足している場合、データ読み込みが開始され、ステッ
プ１０３で初回Ｆ［八Ｇが“１パかどうかが判定される
。

工場出荷直後の最初の電源投入、１Ｊなわら、イグニッ
ションスイッチ５ＷＩＧを初めてＯＮさせて車輌を走行
させた場合、上記初回ＦＬＡＧは′０″であり、ステッ
プ１０４へ進む。

そして、このステップ１０４で、上記ｏ２センサ１３の
空燃比フィードバック信号ＶＯ２から、出力最大値（Ｖ
Ｏ２ＨＡＸ　’）　、出力最小値（ＶＯ２ＨＩＮ　＞、
および、周期（Ｔ）を検出しく第３図参照）、そのデー
タを不揮発性（ＮＶ）ＲＡＭ１９の先頭アドレスから順
に格納する。次いで、ステップ１０５で初回ＦＬＡＧを
“１″とし、この初回［ｌ−八Ｇ＝１を上記ＮＶＲＡＭ
１９の指示アドレス、例えばＡＤＲ３に格納しプログラ
ムを終了する。

一方、その後の設定条件を満足する運転状態下における
初回ＦＬＡＧは必ず１”であため、上記ステップ１０３
からステップ１０６へ進み、２回目以降の上記０２セン
サ１３の出力最大値（ＶＯ２ＨＡＸ　）、出力最小値（
Ｖ　０２ＨＩＮ　）　、および、周期（Ｔ）を検出し、
ＮＶＲＡＭ１９の指示アドレスに順次繰下げて格納し、
且つ、計測カウント数を指示アドレス（例えばＡＤＨ７
）に格納する。

そして、上記ステップ１０４で計測した。２センサ１３
の初回出力データと、上記ステップ１０６で計測した２
回目以降の出力データとを比較する。

次いで、ステップ１０７で上記２回目以降に検出された
出力データが、初回出力データを基準として設定された
許容範囲に収まっているかどうかが判断され、収まって
いる場合は正常と判定してプログラムを終了する。上記
０２センサ１３の出力値が正常と判断された場合、上記
ステップ１０１から再びプログラムが繰り返され、アド
レスＡＤＲ８以降にデータを順次格納し、最終アドレス
に到達した場合、アドレスＡＤＲ４へ戻りデータを順次
格納する。

一方、上記ステップ１０７で、２回目以降の出力データ
が初回出力データを基準とした許容範囲から外れている
場合は、上記０２センサ１３が劣化あるいは故障したと
判断し、０２センサ１３の計測値をホールドづる（ステ
ップ１０８）。

次いで、ステップ１０８で、出力インタフェース回路２
３からウオーニングランプなどの故障表示器２４に動作
信号を出力しドライバに０２センサ１３の異常を知らせ
プログラムを終了する。

一方、トラブルシューティング時には、制御手段１５の
上記出力インタフェース回路２３にハンドコンピュータ
２５を接続し、上記ＮＶＲＡＭｌ９に格納されているデ
ータをアウトプットすることにより、データ異常を確認
するとともに、このデータ異常に至るまでの経過を、上
記ＮＶＲＡＭ１９に格納されているそれ以前のデータを
読むことにより認識することができ、故障原因を容易に
解明することができる。

また、データが不揮発性メモリに格納されているため、
ＣＰＵ１７が暴走した場合、あるいは、バッテリが取外
された場合でもデータが失われることはなく、再現性が
よい。

なお、図においては、０２センサ１３の劣化あるいは故
障の診断について説明したが、本発明による故障診断装
置は、エアフロメータ７、クランク角センサ１０ｂの劣
化あるいは故障、スロットルセンサ５の摩耗など、各種
センサ類の故障状況を診断する際に用いることができる
。

なお、図の実施例では、不揮発メモリであるＮＶＲＡＭ
１９にセンサの初回出力データと二回以降の出力データ
とを格納するようになっているが、このＮＶＲＡＭ１９
にセンサの初回出力データを格納し、二回以降の出力デ
ータは、記憶手段であるＲＡＭ１８に格納し、上記ＮＶ
ＲＡＭ１９に格納した初回データと、上記ＲＡＭ１８に
格納した二回以降の出力データとを比較して故障診断を
行うようにしてもよい。

また、不揮発メモリ、記憶手段は、ＮＶＲＡＭ。

ＲＡＭに限らず、他の記憶手段を採用することも可能で
ある。

［発明の効果ｊ以上説明したように本発明によれば、エンジン状態パラ
メータを検出覆る各センサの出力信号に基づき燃料噴！
８伍および点火時期を演口づる制御手段に、初回電源投
入後の設定運転条件下における前記各センサの出力デー
タを格納するアドレスを有する不揮発性メモリと、二回
以降の設定運転条件下における上記各センサの出力デー
タを格納するアドレスを有する上記不揮発性メモリある
いは記憶手段と、上記不揮発性メモリに格納された初回
出力データと、この不揮発性メモリあるいは上記記憶手
段に格納された二回以降の出力データとを比較して上記
各センサの故障状態を判断する処理手段とが設けられて
いるので、最初の出力データを＾１準に故障診断時の許
容範囲が設定され、各センサの測定誤差、劣化特性に応
じて設定することができる。よって、故障かどうかの診
断を的確に行うことができ、高い信頼性を得ることがで
きる。

また、データが不揮発性メモリに格納されているので、
バッテリが外れたり、あるいは、ＣＰＬＩが暴走した場
合でも、出力データの内容が保証でき、トラブルシュー
ティング時の再現性がよく、故障原因を容易に解明する
ことかできる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はエンジン制御
系の概略図、第２図は制御手段のブロック図、第３図は
０２センサの出力特性図、第４図は不揮発性メモリの入
力アドレスを示す概略図、第５図は故障診断手順を示す
フローチャートである。５．７．１０ｂ、１０ａ、１２．１３．２６−・・セン
サ、１５・・・制御手段、１７・・・処理手段（ＣＰＵ
）、１８・・・記憶手段（ＲＡＭ）、１９・・・不揮発
性メモリ（ＮＶＲＡＭ）。＼１′、−・二〜Ｉ−〜；−Ｉ第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】エンジン状態パラメータを検出する各センサの出力信号
に基づき燃料噴射量および点火時期を演算する制御手段
を有する電子制御エンジンにおいて、前記制御手段に、初回電源投入後の設定運転条件下における前記各センサ
の出力データを格納するアドレスを有する不揮発性メモ
リと、二回以降の設定運転条件下における上記各センサの出力
データを格納するアドレスを有する上記不揮発性メモリ
あるいは記憶手段と、上記不揮発性メモリに格納された初回出力データと、こ
の不揮発性メモリあるいは上記記憶手段に格納された二
回以降の出力データとを比較して上記各センサの故障状
態を判断する処理手段とが設けられていることを特徴と
する電子制御エンジンの故障診断装置。