JPH07286542A - 燃料ポンプ機能不全検出用車上診断装置を有する内燃機関 - Google Patents

燃料ポンプ機能不全検出用車上診断装置を有する内燃機関

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JPH07286542A
JPH07286542A JP7021968A JP2196895A JPH07286542A JP H07286542 A JPH07286542 A JP H07286542A JP 7021968 A JP7021968 A JP 7021968A JP 2196895 A JP2196895 A JP 2196895A JP H07286542 A JPH07286542 A JP H07286542A
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pressure
signal
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fuel pump
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JP7021968A
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John M Glidewell
エム．グリッデウェル ジョン
Granger K-C Chui
カム − チュエン チュイ グランガー
Woong-Chul Yang
− チュル ヤング ウーン
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Ford Motor Co
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料ポンプの欠陥または機能不全を機関の運
転間に検出するための車上診断装置を有する内燃機関を
提供する。 【構成】 燃料供給管路２６内の燃料圧力を検出すると
ともにそれに対応する圧力信号３５を発生させるため、
圧力センサ手段３４が燃料ポンプ３２の近くに設けられ
る。信号処理手段３７が圧力センサ手段３４からの圧力
信号３５を受取って処理するため、圧力センサ手段３４
に作動的に接続されている。圧力信号３５が燃料ポンプ
３２の欠陥または機能不全に対応すると決定されると
き、信号処理手段３７は出力信号４０を発生させる。そ
のような出力信号は記憶されて機関操作者に燃料ポンプ
３２の欠陥または機能不全を警告するのに利用され得、
かつ、または、燃料噴射器１１〜１６を通る燃料流量を
調整するため燃料装入マニホルド組立体２４内の燃料噴
射器制御手段２０へ供給され得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃料ポンプの欠陥または
機能不全ないし誤動作を検出する内燃機関のための診断
装置に関する。特に、本発明は機関の運転間に燃料ポン
プの機能不全を検出するための車上診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】内燃
機関の若干の構成要素、特に臨界機関性能基準に影響を
及ぼす構成要素、のために車上診断装置を設けることは
益々望ましくなっている。このことは機関への燃料供給
の制御の高い精度が、排出汚染物質、性能、運転容易性
および整備の諸目的を満たすように設計された様々の現
在および計画された機関管理特性に必要になった自動車
産業において特に真である。機関の燃料噴射器の作動タ
イミングおよび持続時間を電子的に制御することによっ
て機関排出汚染物質要件を満たすための所望空燃混合比
を維持するため機関シリンダに対してどのようにして燃
料の流量を調整するかは現在よく知られている。電子燃
料噴射器制御は様々の機関制御機能を遂行する既知電子
機関制御（ＥＥＣ）モジュールに組込まれ得る。そのよ
うな既知装置によれば、噴射器作動のタイミングは制御
モジュールによって送られる対応する作動信号のタイミ
ングによって制御される。燃料がその間に燃料レールま
たは同様の燃料供給手段から噴射器を通過させられる噴
射器作動持続時間は、制御モジュールからの作動信号の
持続時間によって、すなわち、該信号のパルス幅によっ
て制御される。
【０００３】噴射器作動信号タイミングおよび持続時間
（すなわち、パルス幅）を制御することによって機関へ
の燃料供給を信頼可能に制御することは、燃料供給管路
内の不安定な圧力のごとき様々の予想される燃料装置問
題の不存在を仮定する。従って、燃料噴射器の作動を制
御することによって空燃比を制御するようにされた電子
機関管理装置の効果を維持することを特に支持すると
き、機関運転間に燃料ポンプの機能不全ないし該動作に
関して定期的に検査するため車上診断装置を設けること
が望ましいであろう。本発明の主たる目的はそのような
車上診断装置を提供することである。本発明の様々の実
施例の付加的目的および特徴は以下の開示から明らかに
なるであろう。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の車上診断装置は
内燃機関の進行中の運転間において燃料供給管路圧力の
解析を実行する。機能不全の燃料ポンプは所定作動期間
の間に燃料噴射器によって送出される燃料の量を変える
ことによって燃料制御に不利な影響を及ぼし得る不安定
な燃料供給管路圧力を生じさせる。燃料ポンプはそれ自
体が欠陥を有するか、または誤った電力供給、真空供給
などによって機能不全を生じ得る。機関の燃料供給管路
に取付けられた圧力センサによって発生される燃料管路
圧力信号の解析は、燃料ポンプの機能不全を正確に検出
または診断し得る。詳述すると、ここに開示されたごと
き診断装置を有する適正に運転している機関は、所定機
関運転条件下で、燃料管路に沿う所定の一点において、
機関サイクルの所定セグメントに対して特徴的燃料管路
圧力波パターンを有する。前記圧力波パターンは、様々
の周波数および振幅において、燃料噴射器作動、燃料ポ
ンプ運転、騒音などから生じる燃料管路過渡圧力を有す
る。特に、ジェロータ（ｇｅｒｏｔｏｒ）型燃料ポンプ
のごとき燃料ポンプに関しては、正規ポンピング作用は
燃料管路内に特徴的低周波数圧力波、ある振幅のいわゆ
る“ポンプリップル（ｐｕｍｐ ｒｉｐｐｌｅ）”、を
生じさせる。本発明は燃料ポンプの機能不全を確認して
それに応答するため燃料管路圧力に対応する電子信号の
検出および処理を採用する。
【０００５】ジェロータ型燃料ポンプの場合におけるが
ごとき燃料ポンプ運転に対応する波形は、典型的に１０
０〜２００Ｈｚの低周波数の相当平滑な正弦波を有す
る。機能不全を生じている燃料ポンプにおいては、その
ようなポンプリップルは、燃料ポンプの機能不全の欠陥
または原因に依存して、周波数において、ピークピーク
振幅において、および、または、一つ以上の副ピークを
有することにおいて、平滑正弦波とは異なる。当業者
は、本発明の開示に鑑みて、燃料ポンプの機能不全を示
す低周波数燃料ポンプ波形特徴の変化を検出するため市
販の波形解析器を使用して容易に行われる様々の測定を
認めるであろう。それに関して、誤診の可能性が皆無で
あるべきことは、本発明の車上診断装置の実施に必ずし
も必要でない。もし信号処理手段が概ね信頼できる正確
な結果を生じるならば、本装置を実施することによって
有意の利益が実現される。
【０００６】一局面によれば、車上診断装置を設けられ
た内燃機関は、一般的に燃料管路に作動的に接続された
複数の燃料噴射器および燃料管路に圧力下の燃料を供給
するための燃料ポンプを有する、機関の燃焼シリンダに
圧力下の液体燃料を供給するための燃料供給手段を有す
る。制御された作動期間の間に燃料管路からの燃料を通
すように燃料噴射器を個別的に作動させるための燃料噴
射器制御手段が備えられる。燃料管路内の燃料に作動的
にさらされる圧力センサ手段は、例えば燃料噴射器の作
動から生じそして燃料ポンプの作動に対応する、燃料管
路内に過渡燃料圧力波を有する、燃料管路圧力を検出す
る。前記圧力センサ手段は検出された圧力に従って変化
する対応圧力信号を発生させる。圧力センサ手段は、連
続アナログ電圧出力信号を発生させるため、例えば、燃
料管路内の燃料にさらされる圧力応答ダイヤフラムを有
する圧力変換器および信号調節器を備え得る。測定可能
の燃料管路過渡圧力、すなわち、低周波数燃料管路圧力
波、は燃料ポンプの作動に信頼可能的に対応することが
見いだされ、そしてそのような過渡圧力の測定可能の変
化は燃料ポンプの機能不全に信頼可能的に対応すること
が見いだされる。実際において、本発明は、燃料ポンプ
の機能不全に対する低周波数過渡燃料圧力波のそのよう
な測定可能の変化の対応性のその使用の故に、すなわ
ち、過渡燃料圧力波を使用して機関運転間にそのような
機能不全を検出するその現在開示された手段および方法
の故に、電子的車上機関診断における有意の進歩を象徴
する。
【０００７】信号処理手段が燃料ポンプの機能不全を検
出するため圧力センサ手段からの圧力信号を処理するた
め、そしてそれに応答する出力信号を発生させるため設
けられる。車上診断装置はさらに、例えば、サービス技
術者がアクセスできる表示器コードを記憶することによ
って、表示灯を点灯することなどによって、出力信号を
受取ってその存在を明示するため信号処理手段に作動的
に接続された利用手段を有する。
【０００８】前述のごとく、燃料ポンプの機能不全は排
出汚染物質、機関性能などの制御を劣化させる可能性が
ある。従って、進行中の機関運転間に働く本発明の車上
診断装置によるそのような機能不全の検出は、排出汚染
物質および機関性能の制御を助けることができ、そして
機関における燃料の流れを管理するための適応戦略にお
いて使用できる。要求される信号処理が実時間に遂行さ
れることを要しないことは本発明の一利点である。この
ことは信号処理手段が様々のその他の計算および制御機
能を遂行する電子機関制御モジュール内に組込まれる実
施例において特に意味がある。燃料ポンプの機能不全を
診断するための信号処理は、ＥＥＣ能力が利用されるに
つれて様々の時点において遂行され得る。進行中の機関
運転間の圧力信号処理にここで言及するとき、それは単
に日常的な路上運転のみならず、例えば最初の機関また
は自動車の組立ての直後に続く試験運転をも意味するよ
うに意図されることが理解さるべきである。従って、車
上診断装置は、選択的に、機関が燃料点火を行うことな
しに運転している間に使用され得る。事実、ガソリンま
たはその他の燃料に代わる試験液体、例えば、液体燃料
と同様に、機関が回転されるにつれて予想燃料管路圧力
波信号を生じさせるスタダード（ｓｔｏｄｄａｒｄ）溶
剤、が使用され得る。
【０００９】本発明のこれらおよびその他の特徴および
利点は、若干の好ましい実施例について以下記述する詳
細な説明に鑑みてよりよく理解されるであろう。
【００１０】若干の好ましい実施例が添付図面を参照し
て以下において説明される。
【００１１】
【実施例】本発明は燃料ポンプの機能不全を検出するた
めの車上診断装置を設置することによって前記診断要求
に対処する。本発明は燃料レールを介して燃料噴射器に
供給される液体燃料を燃焼させるあらゆる内燃機関に一
般的に応用できるが、それは多シリンダ自動車機関に特
に有利である。従って、本発明の範囲を限定することを
意図することなしに、以下の記述は主として第１図に例
示されるそれのごとき四行程多シリンダ自動車機関に集
中するであろう。それに関して、機関サイクルに対する
または（四行程機関の）完全機関サイクルに対する本記
述における言及は、機関の２完全回転を意味するように
意図される。四行程機関においては、各シリンダは２完
全回転間に１回着火する。従って、１完全機関サイクル
において各シリンダは１回着火する。
【００１２】前記信号処理手段は、ある持続時間の選択
検査間隔（ｔｅｓｔ ｉｎｔｅｒｖａｌ）、好ましくは
一完全機関サイクル、にわたる少なくとも一選択周波数
範囲の圧力信号を、おのおの対応する記憶値と比較さる
べき一つまたはそれ以上の特徴値を得るために解析す
る。特に、信号処理手段は検査間隔値を適正燃料ポンプ
機能遂行に対応する記憶値と比較する。記憶値は例えば
ＥＥＣモジュールのＲＯＭメモリに記憶される。二つの
値の間の相異を検出すると同時に、信号処理手段は出力
信号を発生させる。選択的に、それはまたもし機能不全
が検出されないならば別の出力信号を発生させる。
【００１３】図２（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はおのお
の一完全機関サイクルの検査間隔間に信号処理手段によ
って受取られた圧力信号のＦＦＴ（高速フーリエ変換）
解析によって作成された周波数スペクトルを示してい
る。図２（Ａ）に示される周波数スペクトルは、正常に
作動する燃料ポンプを有する図１の機関のための圧力信
号のＦＦＴ解析の結果である。選択的に、信号処理手段
はＥＥＣモジュールまたはその他の燃料制御手段からの
信号に基づいた一完全機関サイクルと同等の検査間隔を
選択できる。主たる共振周波数は図２（Ａ）において約
５５０Ｈｚであることが認められる。この周波数は燃料
装置の特性を示しており、燃料管路などのごときその構
成要素のこわさ（係数）および配置に基づいており、そ
して燃料の特性を示している。ポンプリップルは約２０
０Ｈｚのその基準周波数において認められる（１３．５
ボルトの電力の供給を受ける典型的な自動車燃料ポンプ
に基づく）。図２（Ｂ）は燃料ポンプの機能不全を表す
対応周波数スペクトルを示している。ポンプリップルは
約１００Ｈｚのより低い周波数に変位されている。も
し、例えば、燃料ポンプが不適当に減じられたＲＰＭを
以て作動しているならば、ポンプリップルはそのような
減じられた周波数を有するであろう。予め選択された周
波数範囲、例えば５０〜２００Ｈｚ、内のポンプリップ
ルを探索しそしてその実周波数を（図２（Ａ）に見られ
るごとき）２００Ｈｚの設計または公称周波数と比較す
るため様々の既知技術が信号処理手段による使用に適し
ていることを当業者は認めるであろう。前記出力信号は
ポンプリップルの周波数変位が予選択量、好ましくは５
０〜１００Ｈｚ、を超えたとき発生されるであろう。
【００１４】若干の好ましい実施例においては、やはり
卓越共振周波数が決定されてその基準値と比較される。
燃料管路内の蒸気は燃料装置を“軟化”させそして周波
数を全体として低い方へずらす。従って、燃料ポンプ機
能不全の誤り表示の可能性を回避するために、信号処理
手段は共振周波数に対し発見される周波数変位の量によ
ってポンプリップルに対し発見される周波数変位を減じ
ることが好ましい。これはポンプリップル周波数をその
基準値と比較する前に行われる。図２（Ｂ）において５
５０Ｈｚ卓越共振周波数に対して周波数変位は見られな
いから、ポンプリップルの周波数の１００Ｈｚの減少は
燃料ポンプ機能不全の可能性を示す。そのような好まし
い実施例およびその他に従えば、圧力センサからの圧力
信号は、例えば、０〜２，０００Ｈｚ、より好ましくは
０〜１，０００Ｈｚ、の選択周波数範囲にわたって解析
される。
【００１５】図２（Ｃ）は図２（Ａ）および図２（Ｂ）
のそれに一致する単一機関サイクル検査間隔にわたって
信号処理手段によって作られた周波数スペクトルを示し
ている。しかし、図２（Ｃ）においては、ポンプリップ
ルは下方周波数変位を示していない。むしろ、それはポ
ンプ歯車の摩耗、一つまたはそれ以上の歯車歯の破損、
吸込フィルタの詰塞などの性質の燃料ポンプの機能不全
を示す低減された振幅を有する。当業者はポンプリップ
ルに対する振幅低減の大きさを決定するため信号処理手
段によって使用される既知技術の利用可能性を認めるで
あろう。好ましくは前記出力信号は振幅低減が予選択量
を超えるとき発生される。最低許容ポンプリップル振幅
に対応する値は、検査間隔振幅と比較するため、例え
ば、機関のＥＥＣモジュールのＲＯＭメモリに記憶され
得る。
【００１６】選択的に、記憶値は燃料供給管路内の平均
圧力に基づかされ得る。そのような記憶値は計算された
または経験的に決定された正しい平均圧力に対応する固
定値であるか、または、検査間隔に先立つ時間期間にわ
たる、例えば前検査間隔にわたる、圧力変換器における
燃料供給管路内の平均圧力に基づかされ得る。従って、
記憶値は信号処理手段によって定期的に更新される。そ
のような記憶値は、その場合、信号処理手段によってア
クセス可能なＲＡＭメモリに記憶される。信号処理手段
は、そのような実施例において、圧力センサからの圧力
信号を解析して問題の検査間隔にわたる燃料供給管路内
の平均圧力を決定する。信号処理手段は、その場合、も
し検査間隔値を記憶値と比較したとき燃料管路平均圧力
の容認できないほど大きい変化を示唆する差が見いださ
れたならば、前記出力信号を発生させる。
【００１７】選択的に、精度または信頼度を増進するた
め、所定検査間隔に対して作られたＦＦＴ周波数スペク
トルは、例えば平均化によって、一つまたはそれ以上の
追加のそのような検査間隔のそれと総合され得る。好ま
しくは各検査間隔は単一の完全機関サイクルにわたって
延び得る。この方法によって、検査間隔の間における異
常燃料圧力の過渡的存在に起因する燃料ポンプ機能不全
の誤り表示の可能性が減じられる。同様に、出力信号は
予選択数の連続検査間隔中の二つまたはそれ以上の検査
間隔がおのおの独立して燃料ポンプの機能不全を示すと
きにおいてのみ発生され得る。従って、例えば、出力信
号は最後の５検査間隔のうちの少なくとも３つ、または
最後の１５または２０検査間隔のうちの１０個が燃料ポ
ンプの機能不全を示すときにおいてのみ信号処理手段に
よって発生され得る。好ましくは、個々の検査間隔の結
果はＲＡＭメモリに記憶され、その結果、各新検査間隔
は最も古い記憶された結果と置き換えられる（すなわ
ち、先入れ先出し方式）。
【００１８】当業者は、燃料ポンプの機能不全の原因を
特定するために、その他の構成要素、例えば燃料圧力調
整器、燃料ポンプのための電力供給器など、の機能遂行
を監視する手段と一緒に本発明の燃料ポンプ診断装置を
使用することの潜在的利点を認めるであろう。
【００１９】圧力変換器からの圧力信号は、好ましくは
圧力信号の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）解析を行うため
のスタンドアロン型チップセット、またはＥＥＣモジュ
ール内における同様な機能を有する信号処理手段によっ
て処理される。市販のチップセットは時間の全てにわた
って一連のディジタル値として波形のＦＦＴ解析を行
う。出力信号は燃料ポンプが機能不全に関して保守また
は点検さるべきことをオペレータ（例えば、車両の運転
者）に警告し得る。代替的に（または付加的に）、出力
信号はＥＥＣモジュールによって発生される燃料制御信
号を調整するのに使用され得る。それは適応空燃比制御
のため、すなわち、ＥＥＣコンピュータが燃料ポンプ機
能不全から生じる噴射器を通る変化した流量を補正する
ため噴射器作動持続時間および、または、タイミングを
調整することを可能にするため機関のＥＥＣモジュール
への入力信号として役立ち得る。例えば、低平均圧力の
決定に基づいた出力信号は燃料噴射器作動持続時間を長
くするように燃料噴射器作動信号パルス幅を調整するよ
うに使用され得る。低燃料管路圧力に因る噴射器を通る
燃料流量の減少はそれにより作動持続時間の増加によっ
て相殺され得る。同様に、高平均圧力に基づく出力信号
は作動持続時間を対応的に短くするのに使用され得る。
診断装置の出力信号はさらにサービス技術者による爾後
の利用のために記憶され得そして、または、車両操縦者
に対する可聴または可視警報を生じさせるため使用され
得る。
【００２０】燃料管路内の燃料圧力を検出するため設け
られた圧力センサ手段は好ましくは検出された圧力に対
応する可変電圧信号を発生させる。圧力センサ手段は、
連続アナログ電圧出力圧力信号を発生させるため、例え
ば、燃料管路内の燃料に対し露出される圧力応答ダイヤ
フラムおよび信号調節器を有する圧力変換器を使用す
る。圧力センサ手段からの圧力信号は燃料管路内の変化
する燃料圧力に応じて時間とともに変化する。
【００２１】検査間隔の開始は好ましくは機関サイクル
における予選択点において始まるように調時される。圧
力信号の獲得（サンプリング）を同期させるため、解析
器のトリガリング（すなわち、各作図された波形に対し
時間＝０である点）は好ましくは機関サイクルにおける
既知点、例えば、噴射器コントローラにおいて選択され
た噴射器の固定電流分路電圧（例えば、＋８０ｍＶ）、
にセットされる。
【００２２】本発明の好ましい一実施例が図１に示され
ており、そこにおいて六シリンダ機関１０はその燃焼シ
リンダへ圧力下のガソリンを供給するための燃料供給装
置を有することが見られる。燃料供給装置は貯蔵タンク
３３からインライン燃料フィルタ２８を通過して燃料装
入マニホルド組立体２４へ燃料を不撓および可撓燃料管
路を通じて送る高圧電気ジェロータ型（Ｇｅｒｏｔｏｒ
−ｔｙｐｅ）ポンプ３３を有する。燃料レールと呼称さ
れる燃料装入マニホルド組立体２４は電子的に作動され
る燃料噴射器１１〜１６へ燃料を供給する。機関に入る
空気は質量空気流量計によって測定される。一括して入
力１０として示されている空気流量情報、排気センサ信
号および他の機関センサからの入力は、車上機関電子制
御コンピュータ２０によって使用されて、所定機関運転
のための規定空燃比を維持するのに必要な所要燃料流量
を計算する。燃料噴射器は、付勢されたとき、機関の要
求に従って燃料の事前決定量を霧噴きする。作動信号パ
ルス幅によって決定される、燃料噴射器が付勢される作
動時間の持続時間は、車両の機関電子制御（ＥＥＣ）コ
ンピュータ２０によって制御される。かくして、ＥＥＣ
コンピュータ２０は燃料噴射器制御手段として働き、か
つ、典型的に、様々の付加的機関制御機能を遂行する。
【００２３】燃料噴射器は機関に送られる燃料を霧噴き
する電気機械装置である。燃料噴射器は典型的にそれら
の先端が機関吸気弁に燃料を指向するように配置されて
いる。吸気弁本体は固定寸法オリフィス上に位置するソ
レノイド操作ピントルまたはニードル弁から構成され
る。定圧力低下が圧力調整器３０を介して噴射器ノズル
において維持される。ＥＥＣコンピュータからの電気信
号はソレノイドを働かせて、ピントルを内方へ運動させ
て弁座から離れさせ、燃料がオリフィスを通って流れる
ことを可能にする。
【００２４】図１の実施例において、燃料噴射器制御手
段すなわちＥＥＣコンピュータ２０は、燃料噴射器１１
〜１６の噴射器駆動器に結合された噴射器信号出力手段
２２を有する。燃料噴射器制御手段すなわちＥＥＣコン
ピュータ２０からの噴射器信号は、各燃料噴射器が、順
番に、マニホルド組立体すなわち燃料レール２４からそ
れぞれの燃料室へ燃料を通すように開いている作動期間
の持続時間を含む、燃料噴射器作動のシーケンスおよび
タイミングを制御する。圧力調整器３０は燃料ポンプ３
２に最も接近して配置されている。すなわち、それは燃
料レール２４に対するよりも燃料ポンプ３２に対しより
近くそして燃料フィルタ２８の上流に位置されている。
圧力センサ手段３４は燃料フィルタ２８の上流で且つ分
流管路３１と主たる燃料供給管路２６との合流点の下流
で燃料供給管路２６に取付けられている。好適な圧力調
整器は市販されており、従って本明細書の開示に鑑みて
当業者には明らかであろう。燃料圧力調整器は典型的に
はダイヤフラム操作リリーフ弁であり、ダイヤフラムの
一側面が燃料圧力を感知しそして他側面が吸気マニホル
ド圧力を受けるようにされている。公称燃料圧力はダイ
ヤフラムに加えられたばね予荷重によって確立される。
ダイヤフラムの一側面をマニホルド圧力にさらすこと
は、噴射器において定圧力低下を維持するのを助ける。
機関において使用される量を超過する燃料は圧力調整器
を通過して分流管路３１を経て燃料タンク３３へ戻る。
【００２５】好適な圧力センサ手段は市販されており、
そして例えば、可変磁気抵抗差圧変換器を有する。前記
変換器は低周波数過渡圧力波に対する良好な過渡応答を
有することが好ましい。ここで低周波数とは１ＫＨｚ以
下を意味する。前記圧力センサ手段はさらに電気的騒音
に対する低感受性および自動車機関環境において経験さ
れる振動および衝撃に耐える良好な持久性を備えた高出
力信号を有することが好ましい。片側において大気に対
するベントを形成された変換器ダイヤフラムを有する圧
力センサ手段を使用することは、圧力（ＰＳＩＧ）のゲ
ージ測定を可能にする。好ましくは圧力変換器からの出
力信号は、信号電圧が燃料圧力に正比例して変化する連
続アナログ電圧出力信号である。ゼロ電圧が燃料管路の
ために確立される公称燃料圧力にセットされ得る。圧力
センサ手段３４はさらに信号調節手段を有し得る。従っ
て、圧力変換器はシールドケーブルによって信号調節器
（ｓｉｇｎａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ）に接続され
得る。好適な信号調節器は市販されており、それは本明
細書の開示に鑑みて当業者に明らかであろう。そのよう
な好ましい実施例によれば、信号調節器は励起力によっ
て圧力変換器に影響を与えて（ｓｏｕｒｃｅ）変換器出
力を増幅する。その結果として生じる圧力信号、すなわ
ち、圧力センサ手段３４のアナログ電圧出力３５、は従
って圧力変換器によって感知される燃料管路圧力に比例
する。
【００２６】前記圧力信号は信号処理手段３７に入力さ
れてそれに応答する出力信号を発生させ得る。信号処理
手段３７は、例えば、プログラマブル波形解析器であり
得、そのような解析器の各種モデルが市販されており、
それらは本明細書の開示に鑑みて当業者には容易に明ら
かであろう。このような解析器は、典型的には約１０万
個／秒のサンプリング速度で、アナログ電圧信号をデジ
タル化して格納する。前記信号処理手段は好ましくは圧
力波形の獲得（収集ないしサンプリング）を個々の燃料
噴射器などの作動と同期させるため燃料噴射器制御手段
すなわちＥＥＣコンピュータ２０からのタイミング信号
３９に応答する。
【００２７】信号処理手段３７は好ましくは燃料噴射器
制御手段２０からのタイミング信号３９を受取った後に
開始される作動サンプリング期間にわたってアナログ電
圧出力即ち圧力信号３５の値を複数個採る。典型的に信
号処理手段は、１００〜５００マイクロ秒（μｓ）毎に
信号値獲得（サンプル）をして、単一完全機関サイクル
に長さにおいて等しい検査間隔を使用する。従って、六
シリンダ（気筒）機関の場合、１，０００ＲＰＭの機関
運転速度において、検査間隔は１２０ｍｓであり、処理
されるべき圧力信号値２４０〜１，２００個獲得（サン
プル）される。当業者は、例えば前述されたごとき高速
フーリエ変換解析によって周波数スペクトルを作るため
に、頻繁なサンプリングはより正確なまたはより信頼で
きる結果を処理時に生じることを認めるであろう。
【００２８】信号処理手段３７からの出力信号４０は利
用手段４１によって受取られる。既に記述されたよう
に、利用手段４１は、例えば、表示灯および、または、
信号記憶手段を有する。利用手段４１は燃料噴射器制御
手段すなわちＥＥＣコンピュータ２０内における機能を
有し得る。
【００２９】燃料噴射器制御手段すなわちＥＥＣコンピ
ュータ２０は選択的に記憶手段４２、例えば、参照用テ
ーブル、を有し、記憶手段４２からは信号処理手段３７
からの出力信号４０の値に基づいた燃料噴射制御のため
の調整値が得られる。その場合においては、利用手段４
１は燃料噴射器制御手段すなわちＥＥＣコンピュータ２
０内における機能を有し得る。
【００３０】当業者はここに開示された主題事項は前掲
請求項によって限定された本発明の真の範囲および精神
から逸脱することなしに代替実施例において修正およ
び、または、補足され得ることを認めるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい一実施例による機関運転間に
燃料ポンプ機能不全を検出するための車上診断装置を有
する内燃機関燃料装置の概略図。
【図２】（Ａ）は圧力信号の高速フーリエ変換解析を行
う信号処理手段によって決定された、図１の機関の燃料
ポンプの正規作動に対する検査間隔間の圧力信号の周波
数スペクトルのグラフ、（Ｂ）は圧力信号の高速フーリ
エ変換解析を行う信号処理手段によって決定された、特
に低ＲＰＭでの作動時における図１の機関の燃料ポンプ
の機能不全に対する周波数スペクトルのグラフ、（Ｃ）
は圧力信号の高速フーリエ変換解析を行う信号処理手段
によって決定された、燃料ポンプの摩耗または破損した
歯車、詰まった吸込フィルタなどに起因する機能不全に
対する周波数スペクトルのグラフ。
【符号の説明】
１０ 六シリンダ（気筒）機関 １１ 燃料噴射器 １２ 燃料噴射器 １３ 燃料噴射器 １４ 燃料噴射器 １５ 燃料噴射器 １６ 燃料噴射器 ２０ 機関電子制御（ＥＥＣ）コンピュータ ２２ 噴射器信号出力手段 ２４ 燃料装入マニホルド組立体（燃料レール） ２６ 燃料供給管路 ２８ 燃料フィルタ ３０ 圧力調整器 ３１ 分流管路 ３２ 燃料ポンプ ３３ 燃料タンク ３４ 圧力センサ手段 ３５ アナログ電圧出力（圧力信号） ３７ 信号処理手段 ３９ タイミング信号 ４０ 出力信号 ４１ 利用手段 ４２ 記憶手段
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 37/08 Ｄ 69/00 ３４０ Ｚ Ｇ０１Ｍ 15/00 Ｚ (72)発明者 ウーン − チュル ヤング アメリカ合衆国ミシガン州アン アーバ ー，ナンバー 58 − ビー，グリーンブ ライアー 3535

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 機関運転間に燃料ポンプの機能不全を検
    出するための車上診断装置を有する内燃機関であって、 燃料管路に作動的に接続された燃料ポンプを有し、圧力
    下で液体燃料を内燃機関の燃焼シリンダに供給するため
    の燃料供給手段、 燃料レール内の過渡的な燃料圧力波に対応する圧力信号
    を発生するための圧力センサ手段、 圧力センサ手段から圧力信号を受取って処理するためそ
    して燃料ポンプの機能不全を示す圧力信号に応じて出力
    信号を発生するため圧力センサ手段に作動的に接続され
    た信号処理手段、および出力信号を受取ってその存在を
    明示するため信号処理手段に作動的に接続された利用手
    段を有する車上診断装置を有する内燃機関。
JP7021968A 1994-03-03 1995-02-09 燃料ポンプ機能不全検出用車上診断装置を有する内燃機関 Pending JPH07286542A (ja)

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