JPS588262A

JPS588262A - 自動車の故障診断装置

Info

Publication number: JPS588262A
Application number: JP56105677A
Authority: JP
Inventors: Akio Hosaka; 保坂　明夫; Akito Yamamoto; 明人山本; Katsunori Oshiage; 勝憲押上
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1981-07-08
Filing date: 1981-07-08
Publication date: 1983-01-18
Also published as: US4437342A

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】本発明は、自動車の車両各部を制御するための部品の故
障診断装置に関し、より詳しくはマイクロコンピユー′
夕（以下、マイコンと略称する。）を用いた電子制御方
式によりエンジンを制御する自動車における燃料系の故
障診断装置に関する。

従来のこの種の故障診断装置としては、例えば第１図に
示すようなものがある。この電子制御方式は、車両各部
からの種々の入力信号を、マイコンを含むＥＣＵ　（Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ　）で
演算処理し、エンジン制御用の各種アクチュエータに制
御信号を出力する。このように集中化構成なとる答とに
よって、燃料供給系、°点火系、アイドル回転速度制御
系のそれぞれの動作を有機的に関連づけて最適制御を行
なうと共に、さらに刻々の入力信号の状況や制御状態の
情報を故障診断機能やフェイルセイフ自己修正機能のた
めの情報として利用している。

その故障診ｉとしては、一般的にエンジンその他の車両
各部からの入力信号の状況をチェックして、入力系の診
断を行なうものであるが、特に点火系のイグニッション
・コイル制御用の点火信号を出力し、この制御信号の波
形により点火動作するイグニッション・コイルの実際の
点火動作の有無を検出し、これをＥＣＵにフィードバッ
クして、点火系の故障の有無を診断している。

しかしながら、このような従来の故障診断装置にあって
は、点火の有無をイグニッション・コイルの１次側の端
子電圧を自分自身で測定しフィードバックする方式をと
っているため、このフィードバック信号を他の系統、特
に燃料噴射系に適用する場合には、次のような問題があ
る。

■　燃料噴射弁（インジェクタ）は、通常各　　−気筒
毎に配置されるので、各気筒毎に燃料噴射の状況をチェ
ックし診断する場合には、気前数に等しい数のフィード
バック信号が必要になり、コンピュータのＩ１０回路が
増加する。

■　電気的には異常はないが、しかしインジェクタが詰
った場合のように、実際に燃料が不足したり、あるいは
燃料圧力の狂いによる燃料噴射量の狂いなどの機械的な
異常は検出できない。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、エンジン電子制御装置を用いて燃料噴射制御を
行なっている自動車において、該制御において出力する
燃料噴射時間から燃料噴射量を算出し、他方これとは別
系統である燃料残量センサにより検出した燃料タンク内
の残存燃料量から実際の燃料消費量を算出し、エンジン
電子制御装置において両者の比較チェックを行なって故
障の有無を診断することにより、上記従来の問題点を解
決することを目的とするものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

先ず、本発明による自動車の電子制御システムの概要を
第２図により説明すると、システムは２個ノ々イコンを
用い、一方のマイコンでエンジンを制御する電子制御装
置（エンジンコンビーータ、以下Ｅ／Ｃと略称する。）
　１０００を構成し、他方のマイコンで車両の運転状態
を乗員に表示器等により伝える車両情報提供装置（ドラ
イブコンピ−タ、以下Ｄ／Ｃと略称する。）　２５００
を構成する。

ここで、Ｄ／ＣとＥ／Ｃとを１個のマイコンを用いて統
合するのではなく、２個のマイコンを用いて分離した理
由を説明する。後で詳述するように両装置はそれぞれ数
多くの機能を果すものであるが、両装置を統合すると多
くの機能が集まって回路規模が大きくなり、マイコンの
演算処理能力も強力にしなければならず、そのため実装
性・信頼性なＹ′が悪化し、価格も高くなる。すなわち
、（１）　　多機能を集中すると、入出力数やＩ　Ｃ（
ＬＳ　Ｉ　）数が増え、このため■ハーネス本数が増え
ることにより、コネクタに掛る力が増え、変形したり接
触不良が起こり易くなり、また、各ラインの信号が他の
ラインに影響してノイズとなり、誤動作し易くなる。■
回路素子数が増加すると、故障の確率が上がるが、集中
していると１つの素子の故障が（例えば電源回路などの
共通部分を介１〜て）他の素子にも影響し、分割してあ
れば一方の装置だけの故障で済むものが、両装置共に故
障状態になってしまう。従って信頼性が悪化する。

（２）　　回路規模やコネクタのピン数などが増し、全
体に大きくなるため、設置場所のスペースの問題などか
ら、各々のシステムの機能に最適な場所に設置しＫくく
なる。従って実装性が悪化する。

（３）一般的に分散させるよりも集中させる方が価格が
安くなるが、しかし集中度（あるいは集積度）がある限
度を越えると、集中することが技術的に困難になると共
に、ＩＣその他に特殊な製造技術の適用が必要になって
特に歩留りが悪化し、価格が急上昇する。　　　。

（４）マイコンの場合には複数の仕事（機能）を時分割
で行なうが、機能が増えると一つ一つの仕事が行なわれ
る間隔が長くなる。そしてこの間隔が制御に要求される
速度から決まる間隔より長（なる場合には、■機能を分
散させるが、または■演算処理速度を上げることが必要
になる。■の場合は技術的に不可能な場合と、可能であ
っても価格的に損な場合もある。このような場合は■に
しなければならない。

（５）　　自動車やエンジンの種類に応じて、Ｅ／Ｃや
Ｄ／Ｃの仕様が変わるが、両者は同時に変わる場合もあ
るが、機能が全く異なるため、独立に変わることが多い
。例えばＥ／Ｃが３仕様、Ｄ／Ｃが４仕様とすると、両
方を集中した場合には３×４−１２仕様となる。一般的
に同一のものを多く作る方が価格的に有利であるが、Ｅ
／ＣとＤ／Ｃとを別々に作るとそれぞれ３，４種類（計
７種類）の仕様でよいが、集中した場合は１２種類の仕
様を作る必要があり、量産効果が小さくなるので、従っ
て集中することは仕様変更の点で不利となる。

以上のような理由により、本発明においては、独立され
ている。

第２図に戻って、Ｅ／Ｃ１ｏｏｏはエンジンの状態を検
出する各種センサからの入力信号をマイコンにより演算
処理し、各部のアクチュエータを駆動してエンジンの制
御を行なうもので、例えばエンジンの吸入空気量その他
を入力信号として、エンジンの各気筒に設けられたイン
ジェクタ１０の開弁開始時期と開弁時間とを制御し、燃
料タンク５３１から燃料ポンプ（図示しない）により圧
送され、燃料調圧装置５５０により一定圧力に調節され
た燃料を、各インジェクタ１１〜１６から各気筒近傍の
吸気管内に噴射する。

またＤ／Ｃ２５００は、例えば燃料タンク５３１内に取
り付けられた燃料の残量センサ５３２の検出信号を入力
し、燃料残量信号を出力して、表示器２５１０により燃
料残量を表示する。

ソシテＥ／Ｃ１ｏ００とＤ／Ｃ２５００との間では、必
要に応じて情報の転送が行なわれるように、Ｅ／Ｃおよ
びＤ／Ｃのそれぞれが初期設定され、かつ必要な情報を
記憶させ、また送受信プログラムが実行される。

先ず、本発明のエンジン電子制御装置（Ｅ／Ｃ）のシス
テムの概要を第３図に基づいて説明する。

第３図は４サイクル、６気筒エンジンに適用した場合に
ついて示しであるが、制御の対象は次の通りである。

（１）　　エンジンの各気筒に設けられたインジェクタ
１０の開弁開始時期と開弁時間を制御して行なう燃料噴
射（ＥＧＩ　）制御。これについては後に詳述する。

（２＋　　イグニッション・コイル２０の１次コイルの
通電・遮断を制御して点火時期と通電時間の制御を行な
う点火（ＩＧＮ）制御。

（３）　　ＥＧＲパルプ３０のリフト量をＶＣＭ、（ル
プ４０を用いて負圧制御によって行なう排気還流（Ｅ（
３Ｒ）制御。

（４）　　ＡＡ、Ｃバルブ５０のリフト量をＶＣＭパル
プ４０を用いて負圧制御によって行ない、スロットル・
バルブ５１０をバイパスする空気の量を制御して行なう
アイドル回転（ＩＳＣ）制御。

以上が主要な制御の対象、であるが、この他に付随的な
制御あるいは情報出方とじて以下のものがある。（５）
燃料ポンプリレー６０の制御による燃料ポンプ５３０の
オン・オフ制御（Ｆ／Ｐ）、（６）燃料消費量データの
燃料消費計７０への出方（ＦＣＭ）、Ｃカシステムの自
己診断とチェッカ２０００あるいは車両情報提供装置（
Ｄ／Ｃ）２５００トノデータ交換（ＣＨＥＣＫ）、（８
１己診断結果による警報のアラーム・ランプ８゜への出
力（ＡＬＡＲＭ）、（９）自己診断結果等の表示器１９
００への表示（ＭＯＮＩＴ）。

以上の制御、出力を行なうために、エンジンおよび車両
の各部から以下の制御情報を得る。

（１）　　ディストリビュータ５２０に内蔵されたクラ
ンク角センサ２００がら、クランク軸の回転角（ディス
トリビュータの回転角の２倍）で１２００毎に立上るＲ
ＥＦ信号２０１と、１°毎に立上りと立下りが交互に発
生するＰＯ８信号２０２を得る。このＲＥＦ信号２０１
を基準に、ＰＯ８信号２０２の立上りと立下りをカウン
トすることにより、クランク軸の回転角位置（のを検知
でき、またＲＥＦ信号２０１とＰＯ８信号２０２の周波
数あるいは周期を計測することによって、エンジン回転
速度（Ｎｒｐｍ　）を計測できる。

（２）　　エンジンの吸、大空気量Ｑａはエアフローメ
ータ２７０により検出し、吸入空気量Ｑａはエアフロー
メータ出力電圧信号（ＡＦＭ）２１１と反比例の関係に
なっている。

（３）　　０２センサ２２０は排気ガス中の酸素濃度に
応じて出力電圧が変化し、空燃比に応じた信号（０，）
２２１が得られる。

（４）水温センサ２３０によりエンジンの温度を代表す
る電圧信号（Ｔｗ）２３１が得られる。

（５）車載のバッテリ２４０は制御系各部に電気を供給
スる。コントロール・ユニット１０００へはコントロー
ル・ユニット・リレー５４０を介した主電源２４１と、
バッテリ２４０から直接式る補助電源２４２とが供給さ
れる。主電源の電圧信号（ＶＢ）　２４１も制御のため
の情報として利用する。なお、イグニッション・スイッ
チ２６０のＯＮ端子２６２はＯＮ位置では勿論のこと、
５ＴＡＲＴ位置でもバッテリ電圧が掛るため、クランキ
ング中もコントロール・ユニト１０００には主電源２４
１が供給される。

（６）車速センサ２５０により車速に比例したパルス密
度を有する信号（ＶＳＰ）２５１が得られる。

（カイグニッション・スイッチ２６０はエンジンの始動
、運転などを運転者が操作するスイッチで、その５ＴＡ
ＲＴ端子の電圧信号（ＳＴＡＲ，Ｔ）２６１によってク
ランキング中であるかどうかを知ることができる。

（８）　　スロットル・パルプ・スイッチ２７０はスロ
ットル・パルプが所定の開度以下で閉じるスイッチで、
その開閉信号（ＩＤＬＥ）２７１によってスロットル・
パルプの開閉が検知される。

（９）　　エアコン・スイッチ２８０ハエアコンデイシ
うかを検知する。

０〔ニュートラル・スイッチ２９０はトランスミッショ
ンのギヤ位置がニュートラルかあるいはパーキ／グの位
置にある時閉じるス°イッチで、その開閉信号（ＮＥＵ
Ｔ）２９１によってトランスミッションのギヤ位置を検
知する。

以上説明した各信号は、コントロール・ユニッ）　１０
００に入出力される。コントロール・ユニット１０００
への入出力としては他に、制御系の診断を行なったり、
その結果を表示するためのチェッカ２０００がチェック
用コネクタ２０１０を介して接続される。また車両情報
提供装置２５００とはデータ転送用コネクタ２５１０を
介して接続される。コントロール・ユニット１０００は
マイクロコンピュータを有し、上記各制御情報（入力信
号）を基に各制御対象の制御状態を決めて制御信号（出
力信号）を出し、エンジンを最適に制御すると共に、こ
の制御に関連した情報を出力する。

次に上述のような制御を総合的に行なうコントロール・
ユニッ）　１０００の回路構成を第４図に基づいて説明
する。

１１００は信号整形回路で、エンジンや車両各部からの
各種入力信号を入力し、この各種入力信号のノイズ除去
、サージの吸取を行なって、コントロール・ユニット１
０００のノイズによる誤動作やサージによる破壊を防止
すると共に、各種入力信号を増幅したり変換したりして
、次の入力インターフェース回路１２ｏＯが正しく動作
できるような形に整える。１２００は入力インターフェ
ース回路で、信号整形回路１１００で整形された各種入
力信号をアナログ−ディジタル（ＡＤ）変換したり、所
定時間の間のパルス数をカウントしたりして、次の中央
演算処理装置（ＣＰＵ）　１３００が入力データとして
読み込めるようにディジタル・コード信号に変換し、入
力データとして内部に有するレジスタに格納する。

１３００は中央演算処理装置（ＣＰＵ）で水晶振動子１
３１０の発振信号１３１１をベースにしたクロック信号
に同期して動作し、バス１３２０を介して各部と接続さ
れ、メモリ１４００のマスクＲＯＭ　１４１０およびＰ
ＲＯＭ１４２０に記憶されているプログラムを実行し、
入力インターフェース回路１２００内の各レジスタから
各種入力データを読み込み、演算処理して各種出力デー
タを算出し、出力インターフェース回路１５００内のレ
ジスタに所定のタイミングで出力データを送出する。メ
モリ１４００はデータの記憶装置で、マスクＲＯＭ　１
４１０、ＰＲＯＭ１４２０、ＲＡＭ１４３０および記憶
保持用メモ１月４４０を有する。そしてマスクＲＯＭ１
４１０はＣＰ　Ｕ　１３００が実行するプログラムとプ
ログラム実行時に使用するデータをＩＣ製造時に永久的
に記憶させ、Ｆ　ＲＯＭ　１４２０は車種やエンジンの
種類に応じて変更する可能性の大きいマスクＲＯＭ１４
１０と同様のプログラムやデータをコントロール・ユニ
ッ）　１０００に組み込む前に永久的に書き込んで記憶
させる。またＲ、ＡＭ１４３０は読出し書込み可能メモ
リで、演算処理の途中データや結果データで出力インタ
ーフェース回路１５００に送出される前に一時的に記憶
保持しておくものなどが記憶され、この記憶内容はイグ
ニッション・スイッチ２６０が途中データを、イグニッ
ション・スイッチ２６０カオフになった時、すなわち自
動車が運転されていない時も記憶保持しておく。

１３５０は演算タイマ回路でＣＰ　Ｕ　１３ＱＱの機能
を増強するものであり、演算処理の高速化を図るための
乗算回路、所定時間周期毎にＣＰ　Ｕ　１３００に割込
み信号を送出するインターバル・タイマ、ＣＰＵ１３ｏ
Ｏが所定の事象から次の事象までの経過時間や事象発生
時刻を知るためのフリーラン・カウンタなどを有してい
る。１５００は出力インターフェース回路で、ＣＰ　Ｕ
　１３００からの出力データを内部のレジスタに受は取
り、所定のタイミングと時間幅、あるいは所定の周期と
デユーティ比を有するパルス信号に変換したり、１．０
のスイッチング信号に変換して駆動回路１６００Ｆｃ送
出する。駆動回路１６ｏＯは電力増幅回路で、出力イン
ターフェース回路１５００からの信号を受けて、トラン
ジスタ等で電圧・電流増幅を行なって各種アクチュエー
タを駆動したり、表示を行なったり、あるいはコントロ
ール・ユニット１０００にコネクタ２０１０を介して接
続されて制御系の診断を行なったり、その結果を表示し
たりするためのチェッカ２０００に出力信号を送出した
りする。

１７００はバックアップ回路で、駆動回路１６００の信
号をモニタしてＣＰ　Ｕ　１３００　、メモリ１４００
などが故障して正常に動作しなくなった時に、信号整形
回路１１００からの信号の一部を受け、エンジンが回転
して自動車を運転できるための必要最少限の制御出力を
発すると共Ｋ、故障発生を知らせる切換信号１７０１を
発する。１７５０は切換回路で、バックアップ回路１７
００からの切換信号１７０１によって出力インターフェ
ース回路１５００からの信号を遮断し、バックアップ回
路１７００からの信号を通過させる。

１８ｏＯは電源回路で、主電源２４１のラインから入力
インターフェース回路１２００、ＣＰ　Ｕ　１３００、
メモリ１４００、および出力インターフェース回路１５
００などのマイコン用の５ｖの定電圧（Ｖｃｃ　）　１
８１０　、　バックアップ回路１７ｏＯ用ノ５ｖノ定電
圧（Ｖｍｔ＋　）　１８２０、イグニッション・スイッ
チ２６００オン、オフを示す信号（ＩＧＮ　５Ｗ）１８
３０、リセット信号（ＲＢＳ　ＥＴ　）１８４０、ＣＰ
　Ｕ　１３００の動作を停止させる信号（ＨＡＬＴ　）
１８５０、入力インターフェース回路１２００内のＡＤ
変換回路用の８ｖの定電圧（ＡＶｃｃ　）　１８６０　
、信号整形回路１１００、駆動回路１６００および切換
回路１７５０の共通入出力信号処理回路のそれぞれへの
定電圧（％’ＡＤＤ）１８７０を出し、それぞれ各回路
に供給する。また補助電源２４２からは記憶保持メモ！
ｊ　１４４０用の５ｖの定電圧（ＶＤＭ　）　１８８０
を作り、記憶保持メモリ１４４０へ出力する。

次に車両情報提供装置（Ｄ／Ｃ）　２５００の概要を第
５図を参照して説明する。

本装置（Ｄ／Ｃ）２５００は、車両各部に取り付けられ
た各種センサ類から複数の車両情報を入力し、ドライブ
コンピュータ２５００によってその情報を計測し演算処
理し、切替表示器および専用表示器などの表示器２５１
０によりその計測・演算結果を独立表示および切替表示
すると共Ｋ、番組予約機能によるラジオの制御、アラー
ム機能によるブザー制御等を行なうものである。

また第５図において、２５２０は入力装置（キーボード
）であり、また本装置はＥＣＣ８等の他のシステム２５
３０と有機的に接続することができる。

本装置の機能項目を列挙すると、次のようなものかあ−
る。

（１）　　ラジオ番組予約・・・・・・予めキーボード
（ＳＷ）により、希望の時刻と希望の放送局を記憶させ
てかくと、現在時刻（時計より入力）と記憶時刻との比
較を行ない、一致した時に記憶された放送局が選局され
るように、ラジオに制御信号（ラジオの電源ＯＮも含む
）を出力する。表示は記憶した時刻と局を切替表示する
。

（２）アラーム・・・・・・（１）と同様に希望時刻を
記憶させてお（と、時刻比較の結果、一致時にブザーを
吹鳴するように出力する。表示は記憶時刻が切替表示さ
れる。

（３）トリップメータ・・・・・・トリップメータ表示
時に、キーボード上のクリアＳＷが操作された時からの
走行距離を、走行距離センサの出力を計数することによ
り計測表示する。切替表示される。

（４）ナビメータ・・・・・・キーボードより予定平均
車速ｖｓを設定すると、その時点からの走行距離りと走
行時間Ｔとを計測し、実平均車速（Ｄ／Ｔ）、予定との
時間差（Ｄ／Ｖｓ　　Ｔ）、予定との距離差（ＤＶＳ／
Ｔ）を切替表示する。

（５）燃料消費量・・・・・・消費量表示時に、キーボ
ード上のクリアＳＷが操作された時からの燃料消費量を
計数表示（切替表示）する。

（６）燃費計・・・・・・一定時間毎の走行距離と燃料
消費量を計測し、その除算結果を演算表示（切替表示）
する。

（７）スピードメータ・・・・・・一定時間毎の走行距
離を計測し、その結果を表示（独立表示）する。

（８）オドメータ・・・・・・車両完成時からの積算走
行距離を計測表示（独立表示）する。リセットできない
点がトリップメータと異なる。

（９）残存走行可能距離・・・・・・燃料タンクの残量
計測を行りい、（６）（燃費）の演算結果と乗算し、そ
の演算結果を表示（切替表示）する。

αＱ　タコメータ・・・−・・一定時間毎のエンジン回
転数を計数表示（切替表示）する。

ａυ　その他、任意の数字を記憶表示するメモ機能や、
四則演算などの電卓機能などを有する。

上記のような機能を果すための入力情報を得るため０各
種センサやアクチュエー、夕類は、次のようなものがあ
る。

（１）時計・・・・・・時刻信号源であり、時計の表示
時刻データをシリアル信号で出力する。

（２）距離センサ・・・・・・車両が一定距離走行する
毎に１パルスを出力するセンサで、通常はプロペラシャ
フトの回転に比例した角度で磁石を回転させて出力パル
スを得る。

（３）燃料消費センサ・・・・・・一定の燃料消費毎に
１パルスを出力する。これは前述したエンジン電子制御
装置１０００による燃料噴射（ＥＧＩ　）制御における
燃料の噴射時間を積算し、燃料噴射量が一定値になった
度毎にパルスを出力する。これについては後に詳述する
。

（４）電子ラジオ（を子チューナ）・・・・・・外部か
らの電気信号で電源０Ｎ１０ＦＦ、ＡＭ／ＦＭ切替、選
局切替制御が可能なラジオである。

（５）　　アラームブザー・・・・・・通常のブザーで
ある。

（６）燃料残量センサ・・・・・・一般的なツユエルゲ
ージで、後で説明する。

（７１エンジン回転センサ・・・・・・イグニッション
・パルスまたは前述したエンジン電子制御装置における
クランク角センサ等により検出する。

（８）表示器・・・・・・スピードメータ表示器はスピ
ードメータを独立表示する専用表示器で、３桁の７セグ
メント表示器を使用したダイナミック駆動型、オドメー
タ表示器はオドメータを独立表示する専用表示器で、６
桁の７セグメント表示器を使用したダイナミック駆動型
であり、切替表示器は前記（１）〜（６）、（９）、０
０）の諸情報を切替表示し、６桁ダイナミック駆動７セ
グメント表示器と独立制御の単位表示を持つ。

（９）入力装置（キーボード）・・・・・・表示項目切
替を指示し、あるいはナビメータの平均車速の設定、ラ
ジオ番組予約の希望時刻・局の設定等のデータ入力のた
めのものである。

次にエンジン電子制御装置（Ｅ／Ｃ）Ｋよる燃料噴射（
ＥＧＩ　）制御を第３図および第４図を参照して説明す
る。

燃料噴射用インジェクタ１０は、各気筒の吸気弁付近捉
配置されている。６気筒手ンジンの場合は６本のインジ
ェクタ１１〜１６を有する。インジェクタ１０には燃料
゛タンク５３１から燃料ポンプ５３０により燃料が圧送
され、途中燃料調圧装置５５０によって、吸気管内圧力
に対して一定の差圧を有する圧力に調整されている。従
って、供給される燃料の量は開弁時間に比例する。コン
トロール・ユニット１０００はＡＦＭ信号２１１から時
間当りの吸入空気（Ｋ：定数）を算出する。ＴＰは計算
式かられかるように、エンジン１回転当りの吸入空気量
に比例する値である。

この基本噴射時間ＴＰを基に、エンジン水温信号２３１
．５ＴＡＲＴ信号２６１、ＩＤＬＥ信号２７１などに応
じた補正率（ＣＯＥＦ）を掛けた値に、バッテリ電圧に
よるインジェクタ１０の応答の違いを補正する時間Ｔ、
を主電源の電圧信号（ＶＢ）２４１から算出して加えた
値の時間、インジェクタ１０の駆動出力（ＥＧＬ　　Ｏ
ＵＴ　）　１１０をオンにして、燃料を供給する（各気
筒の駆動出力は１１１〜１１６）。

なお、所定の運転状態の時は、排気ガス中の酸素濃度を
検出した０□信号２２１を用いて、エンジンに供給する
混合気の空燃比を一定値に保つための補正率αを掛けて
、フィードバック制御する。

従ってインジェクタ１０の駆動（開弁）時間Ｔｉは、基
本的には、Ｔ７　＝　Ｔ、　ｘ　Ｃ０ＥＦ’　ｘα＋Ｔ８となる。

減速中や下り坂での走行中は燃料供給を止める（燃料カ
ット）ため、Ｔｉ　＝　ＴＳとする。また、燃料カット
に入る時（燃料カットイン）や再噴射開始時（燃料リカ
共−）の急激なトルク変動を避けるために、６気筒を同
時にカットしたり、あるいはりカバーさせないで、３気
筒づつ順にカットしたり、リカバーさせる。

燃料の噴射時期（インジェクタ１０の開弁開始時期）は
、基本的には１回転１噴射であるため、ＲＢＦ信号２０
１を３分周した信号に同期するが、最適な噴射時期はエ
ンジン回転速度Ｎｒｐｍなどによって変わるため、ＰＯ
８信号を用いて、ＲＥＦ信号２０１から所定角度ずらし
た角度位置で噴射開始させる。ずらす角度の値は運転状
態に応じて制御する。

なお、加速時等に吸入空気量が急激に変化する時には、
１回転に１度の噴射では応答が遅（なるため、回転角に
は非同期で噴射したり、噴射開始時期を早めたりする。

このような燃料噴射制御においては、燃料には上述した
ように燃料調圧装置５５０によって、吸気管内圧力に対
して一定の差圧を有する圧力に調整されており、そして
インジェクタ１０の開弁面積も一定であるので、従って
燃料噴射量はインジェクタ１０の開弁時間に比例する。

従ってこのインジェクタ１０の開始時間すなわちインジ
ェクタ駆動パルスのパルス幅を積算すれば、所定時間に
おける全燃料噴射量を計算値として求めることができる
。

一方、燃料タンク５３１内に配置された燃料残量センサ
５３２より燃料残量が計測されているので、所定時間を
隔ててこの燃料残量の差を求めれば、所定時間に消費さ
れた燃料の量を求めることができる。そしてこのように
別系統として計測した燃料噴射量と燃料消費量とを付き
合わせ、両者の差が測定誤差を考慮した許容値以下であ
れば、両系統は一致しすなわち両系統を含めた燃料系に
異常はないと見なし、また比較した差が許容値を越えれ
ば、両系統を含めた燃料系の何処かに故障が生じている
と見なすことができる。

燃料残量センサは一般的なツユエルゲージであるが、通
常は、燃料タンクの形状、横断面積、深さ等を予め計測
して、燃料タンク内の燃料残量を液面の高さにより検出
し、これを静電容量に換算し、Ｄ／Ｃ２５００により計
数処理して、表示器２５ＩＯに表示するものである。

次に第６図により、Ｅ／Ｃ１０００における燃料噴射量
の積算プログラム６３１０を説明する。このプログラム
は、前述したＥ／Ｃにおける燃料噴射制御プログラムに
よって算出された各種補正係数のエンジン回転毎の増減
を演算する燃料噴射回転同期補正グログ２ムの一部に入
れられるもので、エンジン回転に同期して燃料噴射が行
なわれる度毎に実行される。

図において、ステップ６３１１で燃料噴射の度毎に、実
効噴射パルス幅（Ｔｅ）を積算データであるＦＣＭに加
算する。ステップ６３１２ではＦＣＭデータが所定値Ｆ
ＣＭＲに達したかどうかをチェックし、達していなけれ
ば何もせず、達していたらステップ６３１３でＦＣＭデ
ータから所定値ＦＣＭＲの値を引き、新たなＦＣＭデー
タとすると共に、積算データＦＣＭが所定値ＦＣＭＲに
達した回数を数えるデータであるＦＳＵＭの値を１だけ
増す（カウントアツプする）。このステップはコンピュ
ータの容量を考慮した桁上げ操作である。ステップ６３
１４でＦＳＵＭＯ値をチェックし、所定値ＦＳＵＭＲに
達していなければ何もせず、達していたらＤ／Ｃ２５０
０に残存燃料データを請求しくステップ６３１５　）、
ＦＳＵＭの値を０に戻す（ステップ６３１６　）。すな
わち、燃料噴射量が所定値ＦＣＭＲｘ所定回数ＦＳＵＭ
Ｒ，に等しい値に達する度に、Ｅ／Ｃ１０００がＤ／Ｃ
２５００Ｋ残存燃料データを請求し、以下これを繰り返
すことになる。

次に第７図により、Ｄ／Ｃ２５００からＥ／Ｃｔｏｏ。

に残存燃料データが送られてきた時に実行されるプログ
ラムを説明する。

前述したように、Ｄ／Ｃ２５００は燃料残量センサ５３
２の信号から、現在の燃料残量を検出する。

Ｅ／Ｃ１０００により燃料噴射が所定値に達した時に、
Ｅ／Ｃｌ０ｏｏから残存燃料データの請求を示すデータ
がＤ／Ｃ２５００に送られると、Ｄ／Ｃ２５ｏＯテハそ
の要求内容を判別した後、現在の燃料残量（残存燃料デ
ータ）をＮＤＡＴＡとしてＥ／Ｃｌ０ｏＯに転送する。

Ｅ／（４ｏｏｏのＴｔＡＭには前回送られてきた残存燃
料データＦＲＥＭが記憶されているので、ステップ６−
１８１では転送されてきた今回データＮＤＡＴＡと前回
データＦＲＥＭとの差ＦＣ８Ｍを計算する。ステップ６
−１８２では、この差のデータＦＣ８Ｍ　（すなわち、
燃料残量センサ５３２によりＤ／Ｃ２５００を介して計
測した前回から今回までの燃料消Ｊ１−タで、Ｅ／Ｃ１
０００側の燃料噴射制御において所定量ＦＳ；ＦＣＭＲ
ＸＦＳＵＭＲを噴射Ｌ：　ｆ、：　間〕消費量である）
をチェックする。消費量ＦＣ８Ｍは、正規の状態で燃料
噴射が行なわれ、燃料系に故障が生じていなければ、そ
の間の噴射量Ｆ８に等しいはずである。しかし測定上の
誤差があるので、所定噴射量ＦＳに許容誤差の値を加え
た上限値Ｆ８Ｕとステップ６−１８２において比較し、
またステップ６−１８３では下限値ＦＳＬと比較する。

そして消費量ＦＣ８Ｍが所定噴射量の上限値ＦＳＵと下
限値ＦＳＬとの間に入っていれば燃料系は正常であると
見なし、後述の異常発生回数を示すデータＦＦＡＩＬを
ＯＫする（ステップ６−１８８）。

ＦＣ８Ｊ″−ＦＳＵとＦＩＬの間から外れている場合は
、燃料系の何処かに異常が発生していると見なし、異常
の発生回数を示すＦＦＡＩＬのデータをカウントアツプ
する（ステップ６−１８４）。次にステップ６−１８５
でＦＦＡＩＬが３になっているかどうかをチェックする
。ＦＦＡＩＬが３未満なら、まだ故障とは判断しないで
終り、３以上なら故障発生と判断し、ステップ６−１８
６で次の故障診断にそなえてＦＦＡＩＬを０に戻し、故
障が発生したことを記憶保持メモリ１４４０　（第４図
）の所定番地に記憶する。この記憶されたデータは、チ
ェッカ２０００　（第３図）などを用いた故障診断に利
用される。

次にステップ６−１８７で故障発生の表示を行なう。

これはＤ／Ｃ２５００に故障発生のデータを送って表示
させてもよいし、あるいは専用の表示ランプを設けて点
灯させてもよい。

最後に、次の診断に備えてステップ６−１８９で今回Ｄ
／Ｃ２５００から送られてきたＮＤＡＴＡをＦＲＥＭに
移す。Ｆ　ＲＢＭは次回の診断時の前回データとなる。

消費量ＦＣ８Ｍが所定噴射量の上限値ＦＬＵと下限値Ｆ
ＳＬの範囲を１回または２回外れただけでは故障と判断
しない理由は、（１）今回データＮＤＡＴＡｋノイズが
乗った場合に値が異常となり、その回とその次の回に異
常と判定される。（２）診断の期間中に給油された場合
には燃料残存量が増え、前回との差をとることに意味が
なくなる、等のためであり、３回以上とすることｋよっ
て診断の信頼度を上げることができる。

次に他の実施例を説明する。

上述の実施例では、Ｅ／Ｃｚｏｏｏによる燃料噴射量が
所定値になる度毎に、燃料残量センサ５３２による消費
量との比較を行なって故障診断を行なったが、診断のイ
ンターバルは時間的に定期的（すなわち所定時間の経過
の度毎）に、噴射量と消費量とを比較してもよい。この
場合には別途計時を行ない、その度毎に両データを要求
して比較チェックを行なう。

あるいは、燃料残量センサ側から計測した消費量が所定
値に達した度毎に、その間の噴射量と比較チェックして
もよい。この場合はＤ／Ｃ側で消費量を測定し、一定値
に達する毎にＥ／Ｃに通知し、Ｅ／Ｃにおいてその間の
噴射量をチェックする。

また前記実施例では、２個のマイコンをそれぞれ用いた
エンジン電子制御装置（Ｅ／Ｃ）　１０００と車両情報
提供装置（Ｄ／Ｃ）２５００を搭載した自動車において
、Ｂ／Ｃ側で算出した噴射量とＤ／Ｃ側で計測された残
存量とを、Ｅ／Ｃ側で比較しチェック（診断）する場合
を説明したが、Ｄ／Ｃ側で比較チェックしてもよいこと
は勿論である。

さらにＤ／Ｃを利用することは本発明の必須要件ではな
い。すなわち、Ｄ／Ｃを使用するがしないかに拘らず、
燃料残量センサ５３２がらの残存燃料データを直接Ｅ／
Ｃに入力させて比較チェックを行なうことも容易にでき
る。

なお、診断のインターバルは短かくても、本発明の故障
診断は原理的には可能であるが、インターバルが短かい
程燃料残量の測定精度が低下するので、インターバルは
ある程度長くする方がよい。

但し、給油のインターバルよりは短かくしなげればなら
ない。従って、１１〜１０１程度毎に診断を行なうのが
適当である。

以上説明してきたように本発明によれば、エンジン電子
制御装置における燃料噴射制御の燃料噴射時間を積算し
て燃料噴射量を算出し、他方これとは別系統の燃料残量
センサにより検出した燃料タンク内の燃料残量から実際
の燃料消費量を算出し、両者を比較して両者の差が許容
限度以内にあるか否かで燃料系の故障の有無を診断する
ようにしたので、各インジェクタの動作を個々にチェッ
クする必要がなく、従って入出力回路数を増大させなく
て済み、またインジェクタの配線の断線などの極端な故
障や、また燃料噴射制御回路などの電気的な故障だけで
なく、インジェクタのつまりゃ燃料供給系の燃料圧力の
異常などによる特性のズレや燃料残量センサの異常など
の機械的な故障をも、燃料系全体の総合的な故障の有無
として診断できるという効果が得られ、診断の正確度や
信頼性も高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自動車の故障診断装置の一例を示すブロ
ック図、第２図は本発明の自動車の電子制御システムの
概要を説明するための構成図、第３図は第２図のエンジ
ン電子制御装置（Ｂ／Ｃ）の概要を示すシステム構成図
、第４図は第３図のシステム内で使用されるコントロー
ル・ユニットの回路構成図、第５図は第２図の車両情報
提供装置（Ｄ／Ｃ）のシステム構成図、第６図はＥ／Ｃ
による燃料噴射量の積算を実行するプログラムのフロー
チャート、第７図はＥ／Ｃによる故障診断を実行スるプ
ログラムのフローチャートである。１０・・・・・・・・・インジェクタ１１０・・・・・・インジェクタ駆動出力５３０・・・
・・・燃料ポンプ５３１　・・・・・・燃料タンク５３２・・・・・・燃料残量センサ５５０　・・・・・・燃料調圧装置１０ｏＯ・・・・・・エンジン電子制御装置（Ｅ／Ｃ）
２５００・・・・・・車両情報提供装置（Ｄ／Ｃ）特許
出願人日産自動車株式会社特許出願代理人弁理士　　山　　本　　恵　　− 籐乙図竿、７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）インジェクタの燃料噴射制御を行なうエンジン電
子制御投置と、燃料タンク内の燃料残量を検出する燃料
残量センサとを有する自動車において、前記燃料噴射制
御において出力されるインジェクタの開弁時間を定める
出力パルス幅から算出した燃料噴射量と、前記燃料残量
センサが検出した燃料残量から算出した燃料消費量とを
比較し、両者の差が予め設定された許容限度値以内にあ
るか否かにより燃料系の故障の有無を診断することを特
徴とする自動車の故障診断装置。
（２）燃料噴射量または燃料消費量のどちらか一方が所
定値に達した度毎九、両者を比較して燃料系の故障診断
を行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
装置。
（３）所定時間が経過した度毎に、燃料噴射量と燃料消
費量とを比較して燃料系の故障を診断することを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の装置。
（４）燃料噴射量と燃料消費量との差が許容限度値の範
囲外になった回数を計数し、誤差が複数回連続して前記
範囲外になった回数が１．予め設定された回数以上にな
った時に燃料系に故障が発生したと診断することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の装置。