JPH066927B2 - Abnormality detection device for pulse output type sensor - Google Patents

Abnormality detection device for pulse output type sensor

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JPH066927B2
JPH066927B2 JP19189985A JP19189985A JPH066927B2 JP H066927 B2 JPH066927 B2 JP H066927B2 JP 19189985 A JP19189985 A JP 19189985A JP 19189985 A JP19189985 A JP 19189985A JP H066927 B2 JPH066927 B2 JP H066927B2
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engine
pulse
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパルス出力型センサの異常検出装置に関し、特
にエンジンの吸入空気量の検出値をパルス出力する空気
量センサが正常に作動しているか否かを判定する異常検
出装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pulse output type sensor abnormality detection device, and in particular, is an air amount sensor that outputs a detected value of an intake air amount of an engine pulsed normally? The present invention relates to an abnormality detection device that determines whether or not it is.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

エンジンを電子制御するためには、エンジンの運転状態
を正確に把握するセンサ、計算に必要なプログラムおよ
びデータを記憶するメモリ、これらの情報を使ってエン
ジンを制御する最適条件を演算するコンピュータ、およ
びエンジンを直接操作するアクチュエータが必要であ
る。
In order to electronically control an engine, a sensor that accurately grasps the operating state of the engine, a memory that stores programs and data necessary for calculation, a computer that uses these information to calculate optimum conditions for controlling the engine, and An actuator that directly operates the engine is required.

このうちセンサはエンジン自体の状態はもちろんのこ
と、エンジンの運転環境に関する物理量、電気量、化学
量などの情報の電気信号に変換してコンピュータに伝え
る大事な役割を果しているので、センサの異常の早期発
見は安全性の上からも非常に重要である。
Of these, the sensor plays an important role not only in the state of the engine itself, but also in converting it into an electrical signal of information related to the operating environment of the engine, such as physical quantity, electricity quantity, and chemical quantity, and transmitting it to the computer. Early detection is very important for safety.

そこで近年、自動車に取り付けられたセンサの正常、異
常を判定する自己診断装置が種々提案されている。
Therefore, in recent years, various self-diagnosis devices have been proposed for determining whether a sensor attached to an automobile is normal or abnormal.

従来のエンジンの運転状態を知るためのパラメータ、特
にエンジンの負荷状態を検出するセンサは、アナログ電
圧を出力するものが一般的である。従って、この形式の
センサでは出力が例えば0V(CND電圧)になった時
とか、電源電圧Vccと同じ電圧(例えば5V)になった
時をもって、センサが異常であると判定する診断方式が
一般的であった。
A conventional parameter for knowing the operating state of the engine, particularly a sensor for detecting the load state of the engine, generally outputs an analog voltage. Therefore, in this type of sensor, a diagnostic method is generally used to determine that the sensor is abnormal when the output becomes 0 V (CND voltage) or when it becomes the same voltage as the power supply voltage Vcc (5 V, for example). Met.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

ところが、エンジンへの空気流量の測定を行なうカルマ
ン渦センサのように、単位時間に発生する渦の数を超音
波変調されたパルス列で出力するセンサに対しては、セ
ンサの出力電圧が常に0V(GND)または5V(Vc
c)にあるため、上述のような従来の異常診断方式が適
用できなかった。
However, for a sensor that outputs the number of vortices generated in a unit time by an ultrasonically modulated pulse train, such as a Karman vortex sensor that measures the air flow rate to the engine, the output voltage of the sensor is always 0V ( GND) or 5V (Vc
Since it is in c), the conventional abnormality diagnosis method as described above cannot be applied.

そこで本発明者らは既に、エンジンの運転状態の検出値
をパルス列信号で出力するセンサが、正常に作動してい
るか否かを判定し、メモリに記憶するかあるいは表示装
置に正常か否かを表示して、的確な修理作業に有効な情
報をもたらすことができるパルス出力型センサの異常検
出装置を提案した(特開昭62-038856号公報)。
Therefore, the present inventors have already determined whether the sensor that outputs the detected value of the operating state of the engine as a pulse train signal is operating normally, and whether it is stored in the memory or whether it is normal in the display device. An abnormality detection device for a pulse output type sensor that can display and provide effective information for accurate repair work has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 62-038856).

ところが、この提案のパルス出力型センサの異常検出装
置には、センサ電源電圧が低下した場合にセンサを異常
と誤診断するという問題点がある。すなわち、例えばエ
ンジンの始動時においてバッテリ電圧はスタータモータ
の起動直後に大きく低下し、バッテリ電圧はスタータモ
ータの稼動停止後再び上昇するが、バッテリ電圧の低下
時にセンサの電源電圧が動作電圧を下回った場合、この
期間センサは正常に作動しないため、この時センサの診
断を実行するとセンサに異常があるという誤診断がなさ
れてしまうという問題点がある。
However, the proposed pulse output type sensor abnormality detection device has a problem that the sensor is erroneously diagnosed as abnormal when the sensor power supply voltage drops. That is, for example, when the engine is started, the battery voltage drops significantly immediately after the starter motor starts, and the battery voltage rises again after the starter motor stops operating, but when the battery voltage drops, the sensor power supply voltage falls below the operating voltage. In this case, since the sensor does not operate normally during this period, there is a problem that if the diagnosis of the sensor is executed at this time, an erroneous diagnosis that the sensor is abnormal is made.

本発明の目的は、バッテリ電圧またはセンサの電源電圧
が一時的に低下した場合には、エンジンの運転状態の検
出値をパルス列信号で出力するセンサを異常と誤診断す
ることなく、バッテリ電圧またはセンサの電源電圧が正
常な場合には前記センサが正常に作動しているか否かを
判定し、メモリに記憶するかあるいは表示装置に正常か
否かを表示して、的確な修理作業に有効な情報をもたら
すことができる優れたパルス出力型センサの異常検出装
置を提供することである。
An object of the present invention is, when the battery voltage or the power supply voltage of the sensor is temporarily lowered, without erroneously diagnosing the abnormality of the sensor that outputs the detected value of the operating state of the engine as a pulse train signal, to the battery voltage or the sensor If the power supply voltage is normal, it is judged whether the sensor is operating normally, and it is stored in the memory or is displayed on the display device to indicate whether it is normal or not. It is an object of the present invention to provide an excellent pulse output type sensor abnormality detecting device that can bring about the above.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

前記目的を達成する本発明の構成が第1図に示される。
第1図におけるパルス出力型センサの異常検出装置は、
エンジンの運転状態の検出値をパルス列信号で出力する
パルス出力型センサと、エンジンの回転数を検出する回
転数検出手段と、バッテリ電圧またはセンサの電源電圧
の検出手段と、前記電圧の検出手段の検出電圧値が前記
センサの正常動作電圧以上である所定値以上、かつエン
ジン回転数が所定値以上のときに時間を計数し、前記セ
ンサからのパルスの立上りもしくは立下り毎にリセット
される計数手段、および前記計数手段の計数値が所定値
を越えた時に前記センサの異常状態信号を発生する信号
発生手段を備えていることを特徴としている。
The structure of the present invention for achieving the above object is shown in FIG.
The abnormality detection device for the pulse output type sensor in FIG.
A pulse output type sensor that outputs a detected value of the operating state of the engine as a pulse train signal, a rotation speed detection means that detects the rotation speed of the engine, a detection means of a battery voltage or a power supply voltage of the sensor, and a detection means of the voltage. Counting means for counting time when the detected voltage value is equal to or higher than a normal operating voltage of the sensor and when the engine speed is equal to or higher than the predetermined value, and is reset each time the pulse from the sensor rises or falls. , And signal generating means for generating an abnormal state signal of the sensor when the count value of the counting means exceeds a predetermined value.

〔作 用〕[Work]

本発明によれば、計数手段が計数を開始するエンジン回
転数の設定値をアイドリング回転未満に設定し、パルス
出力型センサが正常に作動する電源電圧の下限値を異常
信号発生手段に設定しておくことによって、クランキン
グモータの回転によって得られるエンジンのアイドリン
グ回転数以下においても、センサの電源電圧およびエン
ジンの回転数が前記設定値を越えれば、パルス出力型セ
ンサからのパルス列が検出され、このセンサが正常に作
動している時は計数手段がパルス毎にクリアされて計数
を繰り返す。このときは計数手段からセンサの異常信号
は出力されないが、パルス出力型センサの作動に異常が
生じたときは、計数手段の計数値がクリアされなくなる
ので、その計数値が所定値を越えた時点で計数手段から
センサの異常状態信号が出力される。
According to the present invention, the set value of the engine speed at which the counting means starts counting is set to be less than the idling speed, and the lower limit value of the power supply voltage at which the pulse output type sensor operates normally is set to the abnormal signal generation means. By setting, even if the engine idling speed obtained by the rotation of the cranking motor or less, if the power supply voltage of the sensor and the engine speed exceeds the set value, the pulse train from the pulse output type sensor is detected. When the sensor is operating normally, the counting means is cleared every pulse and the counting is repeated. At this time, the abnormal signal of the sensor is not output from the counting means, but when the operation of the pulse output type sensor is abnormal, the counted value of the counting means is not cleared, so when the counted value exceeds the predetermined value. Then, the abnormal state signal of the sensor is output from the counting means.

〔実施例〕〔Example〕

以下添付図面を用いて本発明の実施例について詳細に説
明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

第2図は本発明のパルス出力型センサの異常検出装置の
一実施例の構成を示す全体概要図である。第2図におい
て、エンジン1の吸気通路2には、アルミハニカム製の
整流器9の下流側にエアフローセンサ3が設けられてい
る。このエアフローセンサ3は、吸気通路2内にカルマ
ン渦Kを発生させ、単位時間に発生する渦の超音波変調
により検出して吸入空気量を測定するカルマン渦式セン
サであって、例えば渦発生器3a、超音波送信器3bお
よび超音波受信器3cを備えている。
FIG. 2 is an overall schematic diagram showing the configuration of an embodiment of a pulse output type sensor abnormality detection device of the present invention. In FIG. 2, an air flow sensor 3 is provided in the intake passage 2 of the engine 1 downstream of a rectifier 9 made of aluminum honeycomb. The airflow sensor 3 is a Karman vortex sensor that generates a Karman vortex K in the intake passage 2 and detects the intake air amount by ultrasonic modulation of the vortex generated in a unit time, and is, for example, a vortex generator. 3a, an ultrasonic transmitter 3b and an ultrasonic receiver 3c.

なお、エアフローセンサ3としては上記超音波式以外に
もミラー振動反射式等の方式のものが使用できる。
As the air flow sensor 3, other than the ultrasonic type, a type such as a mirror vibration reflection type can be used.

前記エアフローセンサ3はパルス出力型センサであり、
その出力特性はエンジン1の吸入空気量に対し、第3図
に示すような周波数を出力する。この出力信号はローレ
ベルL(0V)−ハイレベルH(5V)のパルス列から
成っており、例えばエンジン始動時の波形ハが第4図
に、スタータモータ信号波形イとエンジンクランク角信
号波形トと共に示されている。
The air flow sensor 3 is a pulse output type sensor,
The output characteristic of the intake air amount of the engine 1 outputs a frequency as shown in FIG. This output signal is composed of a pulse train of low level L (0V) -high level H (5V). For example, the waveform C at the time of engine starting is shown in FIG. 4 together with the starter motor signal waveform A and the engine crank angle signal waveform T. It is shown.

前記エアフローセンサ3の超音波受信器3cは制御回路
10の入出力インタフェース11に接続されている。こ
の制御回路10は、例えばマイクロコンピュータとして
構成され、前述の入出力インタフェース11の他に基準
時間発生器12、CPU13およびRAM,ROM等のメモリ14が
設けられており、相互にバスライン15で、または専用
ライン16で接続されている。
The ultrasonic receiver 3c of the air flow sensor 3 is connected to the input / output interface 11 of the control circuit 10. The control circuit 10 is configured as, for example, a microcomputer, and is provided with a reference time generator 12, a CPU 13, and a memory 14 such as a RAM and a ROM in addition to the input / output interface 11 described above. Alternatively, they are connected by a dedicated line 16.

また、前記入出力インタフェース11には、エンジン1
のディストリビュータ4に取り付けられた回転数検出セ
ンサ5およびアラーム6が接続されている。また、バッ
テリ8がイグニッションスイッチ7を介してA/D変換
器17に接続されている。回転数検出センサ5はエンジ
ン1の回転数を制御回路10に入力し、A/D変換器1
7はバッテリ電圧すなわちエアフローセンサ3の電源電
圧をバスライン15に供給し、アラーム6はエアフロー
センサ3の異常時に制御回路10から信号を供給され
て、エアフローセンサ3の異常を例えば音や光で知らせ
る。
Further, the input / output interface 11 includes an engine 1
The rotation speed detection sensor 5 and the alarm 6 attached to the distributor 4 are connected. Further, the battery 8 is connected to the A / D converter 17 via the ignition switch 7. The rotation speed detection sensor 5 inputs the rotation speed of the engine 1 to the control circuit 10, and the A / D converter 1
Reference numeral 7 supplies the battery voltage, that is, the power supply voltage of the air flow sensor 3 to the bus line 15, and the alarm 6 is supplied with a signal from the control circuit 10 when the air flow sensor 3 is abnormal, and informs the abnormality of the air flow sensor 3 by, for example, sound or light. .

以上のように構成された本発明のパルス出力型センサの
異常検出装置では、所定時間毎に第5図に示す時間割込
ルーチンによりステップ100でバッテリ電圧Bが所定電
圧値V(例えば6V)を越えた時(YES)にステッ
プ101に移行し、このステップ101でエンジン回転数Nが
所定値(例えば200rpm)を越えた時(YES)に、前記
CPU13内の時間計数カウンタの計数値TCが1ずつ増大
される(ステップ102)とともに、正常判定用タイマカ
ウンタの時間計数値TRも1ずつ増大される(ステップ
103)。この実施例ではバッテリ電圧B<6ボルトの場
合、あるいは、回転数N<200rpmの場合は計数値TCは
ステップ104でクリアされて0になるが、この場合に計
数値TCをクリせず保持するようにすることもある。
In the pulse output type sensor abnormality detecting device of the present invention configured as described above, the battery voltage B becomes the predetermined voltage value V 0 (for example, 6 V) in step 100 by the time interruption routine shown in FIG. 5 every predetermined time. When it exceeds (YES), the process proceeds to step 101, and when the engine speed N exceeds a predetermined value (for example, 200 rpm) in this step 101 (YES),
The count value TC of the time count counter in the CPU 13 is incremented by 1 (step 102), and the time count value TR of the normality determination timer counter is also incremented by 1 (step 102).
103). In this embodiment, when the battery voltage B <6 V or the rotation speed N <200 rpm, the count value TC is cleared to 0 in step 104, but in this case, the count value TC is held without being cleared. I sometimes do it.

また、前記CPU13には、入出力インタフェース11内の
ノイズフィルタ(図示せず)でノイズ成分を除去され
た、前記エアフローセンサ3からのパルスが割込入力ポ
ート(図示せず)を通じて入力されるが、CPU13はこの
パルスの立下り毎に、第6図に示す立下り割込ルーチン
を行なう。このルーチンでは、ステップ201において前
述の時間計数カウンタの計数値TCを用いて空気流量が
計算され(Kは定数)、ステップ202でその値が第2図
のメモリ14に格納される。そしてステップ203で前記
計数値TCがリセットされて0になり、ステップ204でC
PU13からのアラーム出力が有るか否かが判定される。
Further, the CPU 13 receives a pulse from the air flow sensor 3 whose noise component is removed by a noise filter (not shown) in the input / output interface 11 through an interrupt input port (not shown). , CPU 13 performs a falling edge interrupt routine shown in FIG. 6 at each falling edge of this pulse. In this routine, in step 201, the air flow rate is calculated using the count value TC of the time counter (K is a constant), and in step 202 the value is stored in the memory 14 of FIG. Then, in step 203, the count value TC is reset to 0, and in step 204 C
It is determined whether or not there is an alarm output from PU13.

アラーム出力がある時(YES)はステップ205に移行
して、前述の正常判定用タイマカウンタのエアフローセ
ンサ3から出力されるパルスの計数値PNの値を1増大
させ、アラーム出力がない時(NO)はステップ206に
移行して、前記タイマカウンタの時間計数値TRおよび
パルス計数値PNがリセットされて共に0になる。
When there is an alarm output (YES), the routine proceeds to step 205, where the value of the pulse count value PN output from the air flow sensor 3 of the above-described normality determination timer counter is increased by 1, and when there is no alarm output (NO In step 206, the time count value TR and the pulse count value PN of the timer counter are reset to zero.

次に第7図のルーチンおよび第8図〜第10図の波形図
を用いて本発明のパルス出力型センサの異常検出装置の
エンジン始動後からの動作を説明する。
Next, the operation of the abnormality detecting device for a pulse output type sensor according to the present invention after the engine is started will be described with reference to the routine of FIG. 7 and the waveform diagrams of FIGS.

(1) 正常時(波形図は第8図) スタータモータがOFF状態からON状態になり、エン
ジンが始動されると、エンジン回転数Nは上昇を開始す
る(波形イ、ロ)。これに伴ってエンジン燃焼室内に空
気が導入されるが、エアフローセンサからのパルス出力
は、スタータモータ信号STAがOFFからONになっ
た時点で5Vから0Vに下がった後、スタータモータの
起動により低下したバッテリ電圧B(波形ト)が、エア
フローセンサの正常作動電圧Vに達するまで出力され
ない。バッテリ電圧Bが前記電圧Vに達すると、正常
状態のエアフローセンサはその空気量に比例したパルス
出力を送出する(波形ハ)。
(1) Normal state (waveform diagram is FIG. 8) When the starter motor is switched from the OFF state to the ON state and the engine is started, the engine speed N starts to increase (waveforms A and B). Along with this, air is introduced into the engine combustion chamber, but the pulse output from the air flow sensor drops from 5V to 0V when the starter motor signal STA changes from OFF to ON, and then decreases due to the starter motor startup. battery voltage B (waveform G) is not output until a normal operating voltage V R of the air flow sensor. When the battery voltage B reaches the voltage V R, an air flow sensor in a normal state sends a pulse output proportional to the amount of air (waveform c).

この実施例では時間計数カウンタを作動させるバッテリ
電圧Bの設定値VをV>Vのように選んである。
また、本発明の装置においては、エンジン回転数Nが所
定値N、例えば200rpmに達するまでは前述のように時
間計数カウンタは作動せず、その計数値TCは0である
(波形ニ)ので、結局、バッテリ電圧B≧V、エンジ
ン回転数N≧Nを共に満たす時間Zになるまで、時間
計数カウンタの計数値TCは0のままである。
In this embodiment Aru select the setting value V O of the battery voltage B to operate the time number counter as V O> V R.
Further, in the device of the present invention, the time counting counter does not operate as described above until the engine speed N reaches the predetermined value N O , for example, 200 rpm, and the count value TC is 0 (waveform D). eventually, the battery voltage B ≧ V O, until the engine speed N ≧ N O a satisfying both time Z, the count value TC of the time number counter remains zero.

このようにエンジン回転数Nの値だけで時間計数カウン
タの計数値TCの計数を制御した場合には、エンジン回
転数Nが所定値Nを越えた時間Xで破線チで示すよう
に時間計数カウンタの計数値TCが増し始め、バッテリ
電圧Bがエアフローセンサの正常動作電圧Vに達する
前の時間Yで、計数値TCが異常判定値TCに達する
ことになって、エアフローセンサが異常であると診断さ
れてしまうからである。
In this manner, when a controlled counting of the count value TC of the time count counter by the value of the engine rotational speed N, the time counting as indicated engine speed N by the dashed line switch at the time exceeds a predetermined value N O X count TC is started to make the counter, in front of the time Y to the battery voltage B reaches the normal operating voltage V R of the air flow sensor, so that the count value TC reaches the abnormality determination value TC O, air flow sensor is abnormal Because it will be diagnosed as being present.

以上の過程は第7図のフローチャートにおいてステップ
300でNO(バッテリ電圧B<6V)となるか、あるい
はステップ300でYES(バッテリ電圧B≧6V)とな
った後に、ステップ301でNO(アラーム出力=0)と
なり、ステップ302に移行してここでNO(エンジン回
転数N<200rpm)となるルーチンで示される。このと
き、エアフローセンサからのパルスの立下り毎に、前述
の立下り割込ルーチン(第6図)が実行され、ステップ
205だけ行なわれない。
The above steps are steps in the flowchart of FIG.
After NO in 300 (battery voltage B <6V) or YES in step 300 (battery voltage B ≧ 6V), NO in step 301 (alarm output = 0), and the process proceeds to step 302. Is NO (engine speed N <200 rpm). At this time, every time the pulse from the air flow sensor falls, the above-described fall interrupt routine (FIG. 6) is executed, and the step
205 is not done.

バッテリ電圧Bが所定値V以上になり、エンジン回転
数Nが所定値N以上になると、時間計数カウンタが計
数を開始し(第8図波形ニ)、 この計数値TCはエアフローセンサからのパルスの立下
り毎にクリアされて0になる。そして、計数値TCがパ
ルスの立下り毎にクリアされていれば、その値は大きく
なることがなく、エアフローセンサは正常に作動してい
るとみなされるので、CPUからはアラーム信号が出力さ
れず、第8図に波形ホで示されるように、異常フラグD
Fは立たない。
When the battery voltage B becomes equal to or higher than the predetermined value V O and the engine speed N becomes equal to or higher than the predetermined value N O , the time counting counter starts counting (waveform D in FIG. 8), and the count value TC is obtained from the air flow sensor. It is cleared and becomes 0 at each falling edge of the pulse. Then, if the count value TC is cleared at each falling edge of the pulse, the value does not increase and it is considered that the air flow sensor is operating normally. Therefore, an alarm signal is not output from the CPU. , The abnormal flag D as shown by the waveform E in FIG.
F does not stand.

以上の過程は第7図のフローチャートにおいて、ステッ
プ301からステップ302に移行し、ステップ202ではYE
S(エンジン回転数N≧N)となってステップ303に
移るが、このステップ303でNO(時間計数値TC≦T
Co)となってステップ306に移るルーチンで示される。
また、エンジン回転数Nが所定値N以上になった時点
で前述の時間割込ルーチン(第5図)のステップ102,10
3の実行がなされ、以後このステップ102,103は回転数N
が所定値Nを下まわらない限り、所定時間毎に実行さ
れ、下まわった場合はステップ104が実行されて計数値
TC=0となる。
The above process shifts from step 301 to step 302 in the flowchart of FIG.
S (engine speed N ≧ N O ) is reached and the routine proceeds to step 303, but at this step 303 NO (time count value TC ≦ T
Co) and the routine proceeds to step 306.
Further, the step of timer interrupt routine described above when the engine rotational speed N is equal to or greater than a predetermined value N O (FIG. 5) 102,10
3 is executed, and thereafter, the steps 102 and 103 are the number of revolutions N.
But unless not rotate under the predetermined value N O, it is executed at predetermined time intervals, if it falls below the count value TC = 0 in step 104 is executed.

(2) 異常時(波形図は第9図) スタータモータがOFF状態からON状態になり、エン
ジンが始動されると、バッテリ電圧Bが低下し、エンジ
ン回転数Nは上昇を開始する(波形イ、ロ、ト)。これ
に伴ってエンジン燃焼室内に空気が導入されるが、エア
フローセンサに異常がある時は、この後エンジン回転数
Nが所定値Nを越え、かつバッテリ電圧Bが所定値V
を越えた時間Zとなっても、このセンサからパルスが
送出されない(波形ハで示され、この時は出力GND電
圧またはVcc電圧)。
(2) In case of abnormality (waveform diagram is FIG. 9) When the starter motor is switched from the OFF state to the ON state and the engine is started, the battery voltage B decreases and the engine speed N starts to increase (waveform I , Ro, to). Although the air in the room engine combustion with which is introduced, when there is abnormality in the air flow sensor, and thereafter the engine speed N exceeds a predetermined value N O, and the battery voltage B is a predetermined value V
No pulse is sent from this sensor even when the time Z exceeds O (as indicated by waveform C, and at this time, the output GND voltage or Vcc voltage).

時間Zでバッテリ電圧Bが所定値V(6V)以上にな
り、エンジン回転数Nが所定値N(200rpm)以上にな
ると、時間計数カウンタの計数値TCが時間と共に増大
する(第5図のステップ102による)が、前述のように
エアフローセンサからの出力パルスがないので立下り割
込ルーチンが実行されず、この計数値TCはクリアされ
ない。この結果、計数値TCは増大を続け、ついには時
間Wで異常判定値TCを越えてしまう(波形ニ)。
When the battery voltage B becomes equal to or higher than the predetermined value V O (6V) and the engine speed N becomes equal to or higher than the predetermined value N O (200 rpm) at time Z, the count value TC of the time counting counter increases with time (FIG. 5). However, since there is no output pulse from the air flow sensor as described above, the falling interrupt routine is not executed and this count value TC is not cleared. As a result, the count value TC continues to increase, eventually exceeds the abnormality determination value TC O at time W (waveform d).

この時点でCPUは異常判定を行ない、異常フラグDFを
立てて(波形ホ)、アラーム信号を出力する。このアラ
ーム信号により第2図の構成においては、光や音などに
よりエアフローセンサ3の異常を知らせるアラーム6が
作動する。
At this point, the CPU makes an abnormality determination, sets an abnormality flag DF (waveform E), and outputs an alarm signal. In the configuration shown in FIG. 2, this alarm signal activates an alarm 6 for notifying an abnormality of the airflow sensor 3 by light or sound.

前述の異常判定はエンジン始動時だけでなく、エンジン
稼動中にエアフローセンサに異常が生じた場合も同様で
ある。
The above-described abnormality determination is the same not only when the engine is started, but also when an abnormality occurs in the airflow sensor during engine operation.

このようにしてエアフローセンサ3の異常が検出され、
アラーム信号が出力された後は、正常判定用タイマカウ
ンタの作動により、以後はこのタイマカウンタがエアフ
ローセンサ3が正常に復帰したと判定するまで、前記ア
ラーム信号は出力され続ける。
In this way, the abnormality of the air flow sensor 3 is detected,
After the alarm signal is output, the normality determination timer counter operates, and thereafter, the alarm signal continues to be output until the timer counter determines that the airflow sensor 3 has returned to normal.

以上の過程を第7図で説明する。エアフローセンサから
パルスが出力されなくなると、やがてステップ303でT
C>TCとなり(YES)、ステップ304に移行す
る。ステップ304ではアラーム出力=1となってアラー
ム信号が出力され、続いてステップ305に移って前記タ
イマカウンタの時間計数値TRがリセットされて0にな
る。そして、再びステップ301に戻ってきた時にはアラ
ーム出力が有るのでYESとなり、ステップ307に移行
する。
The above process will be described with reference to FIG. When the pulse is no longer output from the air flow sensor, T
If C> TC O (YES), the process proceeds to step 304. In step 304, alarm output = 1 and an alarm signal is output. Then, in step 305, the time count value TR of the timer counter is reset to 0. When the process returns to step 301 again, there is an alarm output, so YES is obtained and the process proceeds to step 307.

ステップ307は正常復帰時のエアフローセンサ3からの
パルス数PNの計数値の判定ステップであるが、この時
点ではエアフローセンサ3からのパルス数PN=0なの
でNOとなり、ステップ308へ進む。ステップ308および
ステップ309は前述のタイマカウンタを所定時間毎にク
リアするステップであり、第5図のステップ103によっ
て所定時間毎に増大するタイマカウンタの時間計数値T
Rが所定値TR(例えば1000ms)に達しない時(YE
S)はそのまま計数値TRを増大させ、計数値TRが所
定値TR以上になった時は、この計数値TRおよびタ
イマカウンタのパルス計数値PNをクリアして0にす
る。以上の過程ではエアフローセンサからパルスは出力
されないので立下り割込ルーチンは実行されない。
Step 307 is a step of determining the count value of the pulse number PN from the air flow sensor 3 at the time of returning to normal. At this point, the pulse number PN from the air flow sensor 3 is PN = 0, so the result is NO, and the routine proceeds to step 308. Steps 308 and 309 are steps to clear the above-mentioned timer counter at every predetermined time, and the time count value T of the timer counter which is incremented at every predetermined time at step 103 in FIG.
When R does not reach the predetermined value TR O (e.g. 1000 ms) (YE
S) is increased as it counts TR, when the count value TR is equal to or greater than the predetermined value TR O is 0 to clear the pulse count PN of the count value TR and the timer counter. In the above process, no pulse is output from the air flow sensor, so the falling interrupt routine is not executed.

(3) 正常復帰時(波形図は第10図) 異常判定がなされた後で、エンジン回転数Nが所定値N
を越えている時に、エアフローセンサが正常に機能す
るように復帰した場合について説明する。
(3) When returning to normal (waveform diagram is FIG. 10) After the abnormality is determined, the engine speed N is the predetermined value N.
A case where the air flow sensor is restored so as to function normally when O is exceeded will be described.

エアフローセンサの異常時には、第10図に波形へで示
すように正常判定用タイマカウンタが所定周期TR
(例えば1000ms)で時間の計数とリセットとをくり返
している。本発明の装置では、このタイマカウンタの計
数周期TRの間に、エアフローセンサからの出力パル
スが所定値CK(例えば15個)以上制御回路に入力
された時をもって、エアフローセンサが正常復帰したと
判定するようにしている(波形ハ、ホ)。
When the air flow sensor is abnormal, the normality determination timer counter is set to a predetermined cycle TR as shown by the waveform in FIG.
O (for example, 1000 ms) repeats counting time and resetting. The apparatus of the present invention, during the counting period TR O of the timer counter, have when the output pulse from the air flow sensor is input to a predetermined value CK O (for example, 15) or more control circuits, air flow sensor is restored successfully Is determined (waveform c, e).

これを第7図のフローチャートを用いて説明する。アラ
ーム出力が有る状態では、前述のようにステップ301→
ステップ307→ステップ308→ステップ301またはステッ
プ309を経た後ステップ301のルーチンが実行されてい
る。この過程ではエアフローセンサから全くパルスが出
力されないので、立下り割込ルーチンは実行されなかっ
た。
This will be described with reference to the flowchart of FIG. If there is an alarm output, step 301 →
After going through step 307 → step 308 → step 301 or step 309, the routine of step 301 is executed. During this process, no pulse was output from the airflow sensor, so the falling interrupt routine was not executed.

エアフローセンサが復調のきざしが現れ、パルスが出力
され始めると、そのパルスの立下りで第6図の立下り割
込ルーチンが実行され、ステップ204の判定後はステッ
プ205に移行して前記タイマカウンタによりこのパルス
数PNが計数される。このようにして計数されたエアフ
ローセンサからのパルス数PNが、前述のタイマカウン
タの計数周期TR内で所定値CK(15個)に満た
ない場合は、第7図のステップ307でNOと判定される
ので、アラーム出力=1のままであり、エアフローセン
サが正常復帰したとはみなされない。
When the sign of demodulation appears in the air flow sensor and a pulse starts to be output, the falling interrupt routine of FIG. 6 is executed at the falling edge of the pulse, and after the determination at step 204, the routine proceeds to step 205 and the timer counter is started. Thus, the pulse number PN is counted. Pulse number PN from such an air flow sensor which is counted in the, if less than the predetermined value CK O (15 pieces) in the counting period TR O of the aforementioned timer counter, and NO in step 307 of FIG. 7 Since the determination is made, the alarm output = 1 remains, and it is not considered that the air flow sensor has returned to normal.

ところが、タイマカウンタの計数周期TR内でタイマ
カウンタのパルス計数値PNが所定値CK(15個)
に達した時には、ステップ307でYESと判定されてス
テップ310に移行し、アラーム出力がリセットされて0
になり、アラーム信号の出力が止む。
However, the timer counter counting period TR O pulse count PN of the timer counter is a predetermined value in the CK O (15 pieces)
When it reaches 0, it is judged as YES in Step 307 and the process proceeds to Step 310, and the alarm output is reset to 0.
The alarm signal output stops.

この結果、次回はステップ301でNOと判定されること
になり、以後はステップ301→ステップ302→ステップ30
3→ステップ306の正常時のルーチンがくり返されること
になる。
As a result, the next time it is determined to be NO in step 301, and thereafter step 301 → step 302 → step 30
3 → The normal routine of step 306 is repeated.

このように、本発明の装置ではパルス出力型センサの出
力の正常、異常状態および異常状態から正常状態への復
帰状態が的確に判定され、センサの異常状態をアラーム
などの手段により表示することができる。
As described above, in the device of the present invention, the normal or abnormal state of the output of the pulse output type sensor and the return state from the abnormal state to the normal state can be accurately determined, and the abnormal state of the sensor can be displayed by means such as an alarm. it can.

前記実施例においては、異常状態の判定を表示するため
にアラーム信号として1つの異常フラグDFが用いられ
たが、サービスメンテナンス上は2つの異常フラグDF
1,DF2を用いた方がいっそうサービス性が向上す
る。
In the above embodiment, one abnormality flag DF is used as an alarm signal to display the determination of the abnormal state, but two abnormality flags DF are used for service maintenance.
Use of 1, DF2 further improves serviceability.

すなわち、第1の異常フラグDF1はサービス工場によ
ってバッテリを外す等によってクリアされた後は、一度
異常判定がなされてDF1=1となると、その後に正常
判定がなされてもクリアされないようにし、現在のエア
フローセンサの正常か異常かの情報は第2の異常フラグ
DF2を用いて表わすようにすれば、エアフローセンサ
が一時的に異常状態になったが以後正常状態に復帰した
場合についても、一時的異常状態の履歴が前記第1の異
常フラグDF1に残り、エアフローセンサの不良の早期
発見に役立てることができる。
That is, after the first abnormality flag DF1 is cleared by the service factory by removing the battery or the like, once the abnormality determination is made and DF1 = 1, even if the normal determination is made thereafter, the first abnormality flag DF1 is not cleared. If the information indicating whether the air flow sensor is normal or abnormal is expressed by using the second abnormality flag DF2, even if the air flow sensor is temporarily in an abnormal state but returns to the normal state thereafter, a temporary abnormality is generated. The state history remains in the first abnormality flag DF1 and can be used for early detection of a defect in the air flow sensor.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明によれば、パルス出力型セン
サの電源電圧が、一時的にこのセンサの正常動作範囲外
まで低下した場合には、センサを異常と誤診断すること
なく、センサの電源電圧がセンサの正常動作範囲内にあ
る時には、パルス出力型センサからのパルスの立上りま
たは立下がり毎にその間の時間を計数し、この計数値が
所定値を越えた時にパルス発生源が異常であると判定す
るようにしたので、パルス出力型センサの正常、異常状
態の診断を的確に行うことができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, when the power supply voltage of the pulse output type sensor temporarily falls outside the normal operating range of this sensor, the sensor power supply is not erroneously diagnosed as abnormal. When the voltage is within the normal operating range of the sensor, the time between the rising and falling edges of the pulse from the pulse output type sensor is counted, and when this count value exceeds a specified value, the pulse generation source is abnormal. Since it is determined that the pulse output type sensor is normal or abnormal, the pulse output type sensor can be accurately diagnosed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の構成を説明するための全体ブロック
図、第2図は本発明に係るパルス出力型センサの異常検
出装置の一実施例を示す全体概略図、第3図は第2図の
エアフローセンサの空気流量に対する出力周波数特性を
示す線図、第4図は第2図のエアフローセンサのエンジ
ン始動時の出力信号をスタータモータ信号、クランク角
信号と共に示す波形図、第5図、第6図、第7図は第2
図の制御回路の動作を説明するためのフローチャート、
第8図はエアフローセンサ正常時の各部位の出力波形を
エンジンの始動時から時間と共に示す波形図、第9図は
エアフローセンサ異常時における第8図に相当する波形
図、第10図はエアフローセンサが異常状態から正常に
復帰する時の各部位の波形を時間と共に示す波形図であ
る。 1…エンジン、 2…吸気通路、 3…エアフローセンサ、5…回転数検出センサ、 8…バッテリ、 10…制御回路、 K…カルマン渦。
FIG. 1 is an overall block diagram for explaining the configuration of the present invention, FIG. 2 is an overall schematic diagram showing an embodiment of an abnormality detecting device for a pulse output type sensor according to the present invention, and FIG. 3 is FIG. 2 is a diagram showing the output frequency characteristic of the air flow sensor with respect to the air flow rate, and FIG. 4 is a waveform diagram showing the output signal at the time of engine start of the air flow sensor of FIG. 2 together with the starter motor signal and the crank angle signal, FIG. 5, FIG. 6 and 7 are the second
A flow chart for explaining the operation of the control circuit in the figure,
FIG. 8 is a waveform diagram showing the output waveform of each part when the air flow sensor is normal with time from engine start, FIG. 9 is a waveform diagram corresponding to FIG. 8 when the air flow sensor is abnormal, and FIG. 10 is an air flow sensor. FIG. 6 is a waveform diagram showing the waveform of each part when the normal state returns from the abnormal state with time. 1 ... Engine, 2 ... Intake passage, 3 ... Air flow sensor, 5 ... Rotation speed detection sensor, 8 ... Battery, 10 ... Control circuit, K ... Karman vortex.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エンジン(1)の運転状態の検出値をパルス
列信号で出力するパルス出力型センサ(3)、 エンジン(1)の回転数を検出する回転数検出手段(5)、 バッテリ電圧またはセンサの電源電圧の検出手段(10)、 前記電圧の検出手段の検出電圧値が前記センサの正常動
作電圧(VR)以上である所定値(VO)以上、かつエンジン回
転数が所定値(NO)以上のときに時間を計数し、前記セン
サからのパルスの立上りもしくは立下り毎にリセットさ
れる計数手段(TC)、および 前記計数手段の計数値が所定値を越えた時に前記センサ
の異常状態信号を発生する信号発生手段(13)、 を備えて成るパルス出力型センサの異常検出装置。
1. A pulse output type sensor (3) for outputting a detected value of an operating state of the engine (1) as a pulse train signal, a rotational speed detecting means (5) for detecting the rotational speed of the engine (1), a battery voltage or The sensor power supply voltage detecting means (10), the detection voltage value of the voltage detecting means is a predetermined value (V O ) or more that is the normal operating voltage (V R ) or more of the sensor, and the engine speed is a predetermined value ( N O ), the time is counted, and the counting means (TC) is reset each time the pulse from the sensor rises or falls, and when the count value of the counting means exceeds a predetermined value, the sensor An abnormality detecting device for a pulse output type sensor, comprising: a signal generating means (13) for generating an abnormal state signal.
【請求項2】前記計数手段が、エンジンが所定回転数以
下になった時に、それまでの計数値をエンジン回転数が
所定値以上に上昇するまで保持する手段を有する特許請
求の範囲第1項記載の装置。
2. The method according to claim 1, wherein said counting means has means for holding the count value up to that time when the engine speed falls below a predetermined value until the engine speed rises above a predetermined value. The described device.
【請求項3】前記計数手段が、エンジン回転数が所定値
以下になった時、計数値をクリアする手段を有する特許
請求の範囲第1項記載の装置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein said counting means has means for clearing the count value when the engine speed becomes equal to or lower than a predetermined value.
【請求項4】前記信号発生手段から異常状態信号が発生
された後の所定時間内に、前記計数手段に前記センサか
ら所定数のパルスが入力された時は、信号発生手段が前
記センサの正常状態信号を発生する特許請求の範囲第1
項から第3項の何れか1項に記載の装置。
4. When a predetermined number of pulses are input from the sensor to the counting means within a predetermined time after the abnormal state signal is generated from the signal generating means, the signal generating means causes the sensor to operate normally. Claim 1 for generating a status signal
The apparatus according to any one of items 1 to 3.
JP19189985A 1985-08-10 1985-09-02 Abnormality detection device for pulse output type sensor Expired - Lifetime JPH066927B2 (en)

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US07/183,520 US4836016A (en) 1985-08-10 1988-04-14 Method and apparatus for detecting abnormal state in pulse train generating sensor

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