JPH034180A - 異常診断装置 - Google Patents

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】 １吸立ユｈ ［産業上の利用分野］ 本発明１友　センサやセンサが取り付けられた機器の機
能を診断する異常診断装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、例えば車両等の各種の機器に１．ｔ、その動
作や状態等Ｅ検出するために多くのセンサが取り付けら
れており、これらのセンサの出力信号に基づいて様々な
制御が行われている。

また、このセンサの出力信号（友　センサの故障診断、
ワイヤハーネスの断線の検出　機器の機能の診断を行う
ためにも利用さ札　上記診断を行うために下記の技術が
提案されている。

例え１１．診断装置の測定値と基準値とを比較して故障
箇所を表示する技術（特開昭６３−７８０４１号公報参
照）、電子制御装置のマイコンチップにテスト用端子を
設けた技術（特開昭５５−１５５５９号公報参照）、異
常状態に応じたエラー信号を記憶して診断時にその信号
を表示する技術（特開昭６１−２５３５１２号公報及び
特開昭６１−２５５４１１号公報参照）、故障診断結果
を記憶しておき検査用端子が接続されると信号を出力す
る技術（特開昭５７−３１００５号公報参照）、エンジ
ン始動時とその後のセンサ出力を比較して異常を検出す
る技術（特開昭６２−１５１７７０号公報参照）、酸素
センサの出力に基づいて二次空気供給装置の異常を検出
する技術（特開昭６３−１１１２５６号公報参照）、外
部からのテストデータをシフトしジスタにシフトインし
た後にテストデータを反転させる技術（特開昭５５−４
９７５７号公報参照）等が提案されている。

これらの技術を用いてセンサや機器の異常の診断を行う
場合、通常はセンサの出力信号が非常に微妙であるので
、検出条件を患密に設定するとともに検出時間を長くし
、　しかもその様な診断を複数回行っている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、修理工場等で時間をかけて検査する場合
は上記の精密な診断が可能であるが、工場出荷時など１
：、ラインの流れに沿って短時間で検査を行わなければ
ならない場合に（表　この様な長い時間をかけて行う診
断は困難であった　従って、工場出荷時に１表　通常、
目視等によってコネクタの脱落の有無を検出する検査が
行われており、短時間でより精密な検査を行うことがで
きる異常診断装置が望まれていた 本発明１表　センサや機器の機能の異常を短時間で精密
に検出できる異常検出装置を提供することを目的とする
。

１肚立亘丞 ［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するためになされた本発明の異常診断装
置１よ　第１図に例示するように、センサＭ１からの電
気信号に基づいて、センサＭ１又はセンサＭ１が取り付
けられた機器Ｍ２の機能を診断する異常診断装置におい
て、上記センサＭ１又は機器Ｍ２の機能の診断に先立っ
て、該センサＭ１又は機器Ｍ２の機能の検査項目に対応
して各々設けられた異常検出フラグＭ３を設定する異常
検出フラグ設定手段Ｍ４と、上記センサＭ１の信号に基
づいて、上記検査項目に対応する上記センサＭ１又は機
器Ｍ２の機能を判定し、該センサＭ１又は機器Ｍ２の機
能が正常であることを示す信号が入力した場合には、　
上記検査項目に対応した異常検出フラグＭ３を各々変更
するフラグ変更手段Ｍ５と、 該フラグ変更手段Ｍ５によって、上記全ての検査項目の
異常検出フラグＭ３が変更された場合には、　上記セン
サＭ１又は機器Ｍ２の機能に異常がないと判定する異常
判定手段Ｍ６と を備えたことを要旨とする。

［作用］ 本発明の異常診断装置は、センサＭ１又は機器Ｍ２の機
能の診断に先立って、まず異常検出フラグ設定手段Ｍ４
によって、センサＭ１又は機器Ｍ２の機能の検査項目に
対応して各々設けられた異常検出フラグＭ３を設定する
。そして、フラグ変更手段Ｍ５により、センサＭ１から
の電気信号に基づいて、上記検査項目に対応するセンサ
Ｍ１又は機器Ｍ２の機能を判定し、センサＭ１又は機器
Ｍ２の機能が正常であることを示す信号が入力した場合
にＩｋ、　　検査項目に対応した異常検出フラグＭ３を
各々変更する。

次に、異常判定手段Ｍ６によって、全ての検査項目の異
常検出フラグＭ３が変更された否かを判定し、全て変更
された場合にはセンサＭ１又は機器Ｍ２の機能に異常が
ないと判定する。

［実施例］ 次に本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。第２図は本実施例の異常診断を行う電子制御装置
を備えた内燃機関のシステム構成図である。

図示するように、内燃ｇ＆関２の吸気管４にはエアクリ
ーナ６を通った吸気が流入し、このエアクリーナ６には
吸気温度を検出する吸気温センサ８が取り付けられてい
る。吸気管４を通過する吸気量はスロットルバルブ１０
の開閉制御により調節さ札　スロットルバルブ１０の開
度を検出するためにスロットル開度センサ１２が備えら
れている。

また、吸気管４の下流側には燃料噴射弁１３や吸気の脈
動を抑えるためのサージタンク１４が設けら札　このサ
ージタンク１４にはタンク内の圧力を検出する吸気圧セ
ンサ１６が備えられている。

一方、内燃ｍ関２の排気管１８には、　排ガス中の酸素
濃度から燃料混合気の空燃比を検出するメインの酸素セ
ンサ（以下単に酸素センサと称す）２０や排ガスを浄化
する三元触媒コンバータ２２が取り付けら札　更に三元
触媒コンバータ２２の下流側には酸素センサ２０の働き
を補正するサブ酸素センサ２３が取り付けられている。

また、この排気管１８には排ガスをサージタンク１４に
還流して排ガスの再循環を行うＥＧＲ装置２４が設けら
れている。

ＥＧＲ装ｆｆ１１２４１友　排気管１８とサージタンク
１４とを結ぶ排気通路２５を開閉するＥＧＲバルブ２６
．ＥＧＲバルブ２６に加わる負圧を調整してＥＧＲ量を
制御する調圧弁２８．ＥＧＲバルブ２６のＥＧＲ動作を
禁止或は許可するＥＧＲ許可バルブ３０等から構成され
ている。眞　このＥＧＲバルブ２６の下流側の排気通路
２５に１表ＥＧＲガスの温度を検出するＥＧＲガスガス
ンサ３１が取り付けられている。

まＬ　内燃！ｌ閏２１良　　点火プラグ３２に印加する
高電圧を発生するイグナイタ３３や、イグナイタ３３か
らの高電圧を内燃機関２のクランク角に同期して各気筒
の点火プラグ３２に分配するディストリビュータ３４を
備えている。

更１：、内燃機閏２の運転状態を検出するために、上述
した吸気温センサ８．スロットル開度センサ１２、吸気
圧センサ１６．酸素センサ２０．サブ酸素センサ２３．
ＥＧＲガスガスンサ３１の他に、ディストリビュータ３
４のロータ３５の回転から内燃機関２の回転数を検出す
る回転数センサ３６゜同じくロータ３５の回転に応じて
内燃機関２のクランク軸２回転に１回の割合でパルス信
号を出力する気筒判別センサ３７．内燃ａ！関２の冷却
水温を検出する水温センサ３８等が取り付けられてぃ翫 上記各センサからの検出信号（Ａ　マイクロコンピュー
タを中心とする論理演算回路として構成される電子制御
回路（ＥＣＵ）−４４に出力される。

Ｅ　ＣＵ　４４１１　　制御プログラムに従って各種演
算処理を実行するｃ　ｐ　ｕ　ｓ　ｏ、　　制御プログ
ラムや初期データが記憶されるＲＯＭ５２．　　各種制
御のデータや異常診断の結果のデータが一時的に読み書
きされるＲ　Ａ　Ｍ　５４．　　制御タイミングを決定
するクロック信号を発生するクローツク信号発生回路５
６、データを伝送するパスライン５７を備え、更に各セ
ンサからの検出信号を入力するための入力ボート５８．
ＥＧＲ許可バルブ３ｏや燃料噴射弁１３或はイグナイタ
３３等に駆動信号を出力する出カポ−）６０などを備え
ている。

また、上記入力ポート５８には、異常診断を行う際に使
用するライン検査用端子６２が接続さ札一方出力ボート
６０に（上　異常診断の結果に応じて点滅するチエツク
エンジンランプ６４や異常診断のデータを出力するチエ
ツクコネクタ６６が接続されている。

殊　上記異常診断を行った結果等を記憶するＲＡ　Ｍ　
５４１＆　　バッテリ６８に接続された電源部７０によ
ってバックアップされているので、イグニッションスイ
ッチ（図示せず）を切ってもデータが消えることはない
。

次１：、上記ＥＣＵ４４が実行する異常診断の処理につ
いて、第３図ないし第５図に基づいて説明する。

本実施例の異常診断の処理１上　工場出荷時などに短時
間で各検査項目の異常診断を行うものであり、まず、上
記検査項目に対応して予めフラグをたてておき、各検査
項目毎に正常を示す信号が一度でも入力すると検査項目
のフラグを変更し、各検査項目のチエツクが終了した後
に全ての検査項目にわたってフラグ色調べる。そして、
全ての検査項目のフラグが変更されている場合１表　セ
ンサ及び各種の制御系の機器の機能が正常であると判断
するものである。砥　第３図は酸素センサ２０゜サブ酸
素センサ２３．ＥＧＲ５ｔ　空燃比のリーン及びリッチ
の制御系の異常診断の処理を示し、第４図はそれらの処
理の終了後に総合的にセンサや機器の機能（制御系）等
の異常の有無を判定する処理を示し、更に第５図はＥＣ
Ｕ４４の主要な入出力を示している。

本実施例の異常診断１上　内燃機関２を暖機し、更に空
燃比フィードバック制御を実行した状態で行う。

まず、第３図及び第５図に示す様１：、本ルーチンが起
動されると、ライン検査端子（ＴＥＯ）６２がオンか否
かを判定しくステップ１００）、オンの場合に１表　今
回の判断で初めてオンになったか否かを判定する（ステ
ップ１１０）、　　ここで今回オンであると判断される
と、各センサや機器等の機能の診断に使用する異常判定
用のフラグの値（以下各フラグの値を単にフラグと称す
）をＮＪに設定する（ステップ１２０）、即ち、酸素セ
ンサ２０の異常を示す酸素センサフラグＸＥＯＸＩ。

サブ酸素センサ２３の異常を示すサブ酸素センサ７７グ
ＸＥＯＸ２．　　ＥＧＲ系の異常を示すＥＧＲフラグＸ
　Ｅ　Ｅ　Ｇ　Ｒ，空燃比のリーンの制御の異常を示す
リーンフラグＸ　Ｅ　Ｌ　Ｅ　Ａ　Ｎ、　　空燃比のリ
ッチの制御の異常を示すリッチフラグＸＥＲＩ　ＣＨを
各々［１」に設定する。

次に、酸素センサ２０及びサブ酸素センサ２３の異常を
診断するため：：、燃料噴射弁１３を駆動して燃料を増
量する処理を行う（ステップ１３０）、そして、酸素セ
ンサ２０からの出力信号が空燃比のリッチを示す信号で
あるか否かを判定しくステップ１４０）、空燃比のリッ
チを示す信号が一度でも出力された場合＋１ＸＥＯＸ１
を酸素センサ２０に異常が無いことを示す「０」に変更
する（ステップ１５０）。

続いて、同様にサブ酸素センサ２３から空燃比のリッチ
を示す信号が出力されたか否かを判定しくステップ１６
０）、リッチを示す信号が一度でも出力された場合１良
　ＸＥＯＸ２をサブ酸素センサ２３に異常がないことを
示すｒＱＪに変更する（ステップ１７０）、　　そして
、上記ステップ１４０ないし１７０の処理が所定の検査
時間性われたか否かを判定しくステップ１８０）、所定
時間経通した場合には次の処理に進む。

すなわち、上記ステップ１３０ないしステップ１８０の
処理１よ　燃料を増量することによって空燃比乞リッチ
にしたときに、酸素センサ２０或はサブ酸素センサ２３
が正常であれ１ｆ、空燃比のリッチの状態を検出するこ
とができるので、酸素センサ２０或はサブ酸素センサ２
３がリッチを示す信号を一度でも出力すれ１′！、その
センサ２０，２３が正常であると判定するものである。

上記処理が終了すると、次はＥＧＲ系の異常の診断を行
うために、燃料噴射弁１３の駆動を制御して燃料を減量
する処理を行う（ステップ１９０）、そして、ＥＧＲガ
スガスンサ３１からの信号に基づいて、再循環される排
ガスの温度ＴＨＧを読み込み、そのガス塩ＴＨＧが所定
値以上か否かを判定する処理を行う（ステップ２００）
。

ここで徘ガスの温度ＴＨＧが所定値以上であるとの信号
が一度でも出力されると、ＥＧＲガスガスンサ３１やＥ
ＧＲ系全体に異常がないとして、ＸＥＥＧＲｌ　Ｉ［Ｊ
　Ｉ：変更すル（ステップ２１０）一方、所定値以上で
あることを示す信号が入力しない場合にｌ上　ＥＧＲガ
スガスンサ３１が故障か又はＥＧＲ系のどこかに異常が
存在するとしてＸＥＥＧＲのフラグは変更しな（−そし
て上記ステップ２００ないしステップ２１０の処理が所
定の検査時間実行されたか否かを判定しくステップ２２
０）、所定時間経過した場合には次の処理１：進む。

すなわち、上記ステップ１９０ないしステップ２２０の
処理１友　空燃比が上昇してリーンになると排気温が上
昇するという現象を利用するもので、燃料を減量して空
燃比を上昇させ、それによって実際にＥＧＲ系のガス塩
ＴＨＷが上昇したか否かを判定して、ＥＧＲ系の異常の
判定を行うものである。

・上記処理が終了すると、次に空燃比のリッチやリーン
の制御系の異常診断の処理を行う。

まず、空燃比が正常に制御されているか否かを判定する
が、その判定の手段として、例えば回転数センサ３６か
ら内燃ｇ＆関２の回転数ＮＥを読み込み、この回転数Ｎ
Ｅの所定時間における変動量から、空燃比の制御が適切
に行われているか否かを判定する（ステップ２３０）、
　　即ち、回転数ＮＥの変動量が少ない場合に（友　空
燃比のリーンやリッチの制御が正常であると考えられる
ので、回転数ＮＥの変動量が正常な値の範囲内であると
の信号が一度で出力されると、空燃比のリーン及びリッ
チの制御が適切に行われていると判断して、ＸＥＬＥＡ
Ｎ及びＸＥＲＩＣＨのニアラグを［Ｏ」に変更する処理
を行う（ステップ２４０）、　　そして、上記判定を所
定時間行った後１：、−旦本処理を終了する（ステップ
２５０）。

この様に、上述したステップ１００ないしステップ２５
０の処理において（友　予め検査項目に対して各々フラ
グを設定しておき、各検査項目において各々正常である
との信号が一度でも入力された場合１ミ　センサや機器
の機能が正常であると判断して、上記フラグを順次変更
してゆく。

次に、上記各検査項目の判定が終了した後に行われる最
終的な診断の処理について、第４図のフローチャートに
基づいて説明する。

まず、本ルーチンが起動されると、上記判定の結果に基
づいた各フラグ、即ち、ＸＥＯＸＩ、ＸＥＯＸ２．ＸＥ
ＥＧＲ，ＸＥＬＥＡＮ、ＸＥＲＩＣＨを読み込み、全て
のフラグが「０」に変更されたか否かを判定する（ステ
ップ３００）、　　　ここで、全てフラグが［ＯＪであ
ると判定されると、各検査項目に関するセンサや機器の
機能が全て正常であると判断してその結果を表示する処
理を行う、即ち、ダイアグノーシスの判断を示すコード
（ダイアグコード）のうち正常なコードを出力する。そ
れによってチエツクエンジンランプ６０を点滅するか、
又はチエツクコネクタ６６に接続されたメータに電圧の
変化として出力する（ステップ３１０）。

一方、上記フラグのうち一つでも初期に設定されたｒｌ
）の状態である場合、つまりフラグが正常を示す［０」
に変更されていない場合に１表　フラグの種類に応じて
異常が存在することを示す以下の出力を行う、まず、Ｘ
ＥＯＸＩが「０」でない場合には（ステップ３２０）、
酸素センサ２０が異常であるとして、それに対応したダ
イアグコードを出力する（ステップ３３０）、　　次１
；ＸＥＯＸ２が「０」でない場合には（ステップ３４０
）、サブ酸素センサ２３が異常であるとして、対応した
ダイアグコードを出力する（ステップ３５０）、更に、
　ＸＥＥＧＲがｒＯ」でない場合には（ステップ３６０
）、ＥＧＲ系に異常があるとして、対応したダイアグコ
ードを出力する（ステップ３７０）、また、ＸＥＬＥＡ
ＮやＸＥＲＩＣＨが［０」でない場合には（ステップ３
８０）、空燃比の制御系が異常であるとして、対応した
ダイアグコードを出力しくステップ３９０）、−旦本処
理を終了する。

上述した様１：、本実施例の処理で（上　酸素センサ２
０．サブ酸素センサ２３．ＥＧＲガスガスンサ３１１回
転数センサ３６からの出力信号を読み取り、各センサか
ら一度でも正常であるとの信号が入力した場合に（上　
酸素センサ２０．　　サブ酸素センサ２３．ＥＧＲ系、
空燃比の制御系が正常であると判断し、それに対応して
各々フラグ乞変更している。そして、最後に全てのフラ
グをチエツクして、全ての検査項目に異常があるか否か
を括して総合的に判定している。

従って、多くのセンサや機器の機能を短時間で精度よく
診断できるので、工場出荷の際のライン検査時等の様１
：、短い時間で多くの検査を行わなければならない場合
には好適である。特に本実施例で１友　各センサ等のコ
ネクタの脱落やコード等の断線の検出を、短時間で確実
に検出できるので非常に優れている。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明には上
記実施例に侮辱限定されるものではなく、本発明に要旨
表逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施しえる
ことは勿論である。

例え１′Ｌ　　空燃比のリーンやリッチの異常を判断す
る手段として、内燃機関２の回転数ＮＥの変動量を利用
するのではなく、酸素センサ２０の出力を読み取って、
所定時間の間にリーン信号やリッチ信号が一度でも正常
に出力された時に正常と判断して、フラグ乞変更しても
よい。

また、各検査項目に関して、−度の正常な信号の入力で
はなく適当な複数回の正常信号が入力したとき１：、正
常と判断してもよい。

更１ミ　検査時間に関して床　時間の節約のために正常
信号が入力した場合に直ちにその検査を終了し、次の処
理に進んでもよい。

また、本実施例ではライン検査端子６２を新しく設けた
が、従来の検査端子（図示せず）を用い、その検査端子
に所定の信号を入力することによって、上記ライン検査
端子６２の役割を持たせてもよい。

更に、最終的な異常診断の際１：、ダイアグコード丘出
力するのではなく、所定の検査項目に対応したチエツク
ランプ（図示せず）を検査装置に設けて、そのチエツク
ランプを点灯又は消灯するようにしてもよい。

また、本実施例で１表　ライン検査端子６２のオンに基
づいて異常診断が開始されるが、イグニッションスイッ
チのオンの時、バッテリ端子と接続された時及び内燃機
関２の回転開始時に、異常診断を開始してもよい、この
場合に１１　　チエツク用の出力端子に異常判定結果の
信号が出力されているため、任意のタイミングで検査端
子を接続することで検査項目をチエツクすることができ
る。

及肚五皇Ｉ 以上詳記したように本発明の異常診断装置１よ予め各検
査項目に対応して設定したフラグを、各センサや機器の
機能が正常であると診断される毎に変更し、最後に全て
のフラグを調べて、全てのフラグが変更されている場合
には、　上記センサや機器の機能に異常がないと判断し
ている。従って、工場出荷時等に短時間で検査項目をチ
エツクできるので、製品の検査が簡易化されるという効
果がある。また目視検査に比較してより確実であるとい
う利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の内容を概念的に例示する基本的構成医
　第２図は本発明の一実施例を示すシステム構成は　第
３図は本実施例の各検査の処理を示すフローチャート、
第４図はその検査の終了後に行われる総合判断の処理を
示すフローチャートである。第５図はＥＣＵの主要な入
出力を示す説明図である。 Ｍｌ・・・センサ Ｍ２・・−機器 Ｍ３・・・異常検出フラグ Ｍ４・・・異常検出フラグ設定手段 Ｍ５・・・フラグ変更手段　Ｍ６・・・異常判定手段２
０・・・酸素センサ　　　２３・・・サブ酸素センサ２
４・・・ＥＧＲ装置 ３１・・・ＥＧＲガスガスンサ ３６・・・回転数センサ ４４・・・電子制御装置（ＥＣＬＩ） ６２・・・ライン検査用端子 ６４・・・チエツクエンジンランプ ６５・・・チエツクコネクタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　センサからの電気信号に基づいて、センサ又はセン
   サが取り付けられた機器の機能を診断する異常診断装置
   において、 上記センサ又は機器の機能の診断に先立つて、該センサ
   又は機器の機能の検査項目に対応して各々設けられた異
   常検出フラグを設定する異常検出フラグ設定手段と、 上記センサの信号に基づいて、上記検査項目に対応する
   上記センサ又は機器の機能を判定し、該センサ又は機器
   の機能が正常であることを示す信号が入力した場合には
   、上記検査項目に対応した異常検出フラグを各々変更す
   るフラグ変更手段と、該フラグ変更手段によつて、上記
   全ての検査項目の異常検出フラグが変更された場合には
   、上記センサ又は機器の機能に異常がないと判定する異
   常判定手段と を備えたことを特徴とする異常診断装置