JPS5963343A - 内燃機関の電子装置 - 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】

本発明は、スタータ動作信号をひとつのパラメータとし
て用いる制御系において、スタータ動作検出廿ンυの故
障■、〜のフ［イルセーフ動作制御を考慮した内燃（大
関の自己診断方式に関するものである。 燃料噴９Ａ装置におい−Ｃ１始動時にスタータ動作信号
が入ツノされないと、冷態時の場合、始動増ｍが行なわ
れず、’ｄＶ合気が８簿で始動が困雌である。 一方、始動後の状態でスタータｉＦＪ〕作信号が人力さ
れ続（Ｊると、冷態時には常に（（ＦＢ動増吊されつつ
ｃ］で、今度は逆に混合気が過濃どなり走行性を悪化し
、ひい−ｉｒ　＋、、Ｕ　’ｒンジン停止を惹起′７Ｊ
ａこのような問題を解決り−るために、特開Ｉｌｌ　５
３−１７８３７ン３公報のものが既に提唱されている。 ここでは、回転数が炊ｉ　）３＋哨川…にＱＣｓ別な関
係を持っている。しかし、スターり動作検出センリが故
障し／、：時、フ■イルレーフして、−Ｌンジン始動を
確保づること［よ考慮されでいない。 本発明は、」−記事情にもとづいてイ

【されたもので、
スタータ動作に際して、スタータ動作検出センリが故障
しても、エンジン回転数どの関係で、スタータ動作を判
定し、フユーエルインジｒクタ４【どの燃判唱銀系に対
する適正な）−【イルけ一フ値を制御信号として与えら
れるようにした内燃１大関の自己診断方式を提供しよう
どする−しのである。 以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説明
する。第１図は、コンビコータ制御による燃料噴射シス
テムの一例を示したブ］」ツタ図てあり、図にＪ−ｉい
（、符号１は点火コイルの一次側負極Ｊ、り信ぢをとり
点火位置おＪ、び点火間隔を検出づるための点火１；（
号光生回路、２は、吸入系の途中に設りられ吸入空気量
を検出りる一ＩアフＩ−１゛−メータ、３は冷ｌ、１１
水温を検出づる水温レン１〕、４は吸入空気の湿度を検
出する吸気湿しンリ、５は排気系の途中に設置されυＩ
気気ガス中酸素１１ｆ１度を検出する酸累満度検出廿ン
リ（０２レンリ〉、６はスタータ動作を検出するスター
タスイッチ、・７（、Ｌ吸入〒へ負圧を検出づ−るバキ
ーＪ−ムスイツ゛ヂ、＋Ｓはスｔ］ットルシャノ１へに
取りつ（づられており、アクセル・オフの状態を検出覆
るアイドルスイツ１．９は、アイドルスイッチと同心的
に配回されアクセルがある聞瓜以」であることを検出り
るツルスイッチ、１０は２つの七−ト（ユーザ用とディ
ーラ点検用）に分りられ〜ＣいるコンビニＩ−り１１の
自己診断機０ヒ１１ａを二１ネクタのオン・オフにより
切換える診１’１７ｉ　−［−ド切挽用コネクタである
。Ｊ、た、旬ｑ１２Ｃ；Ｌ吸入管の各気筒の連結部に設
りられているフユーエルインジＩクタの内部通路中の片
を、二１ンピ−Ｊ　タ１１の自己診断１；笈能１１ａの
判定の結果、７丁イルローノ機能＋ｌｂ、燃料噴ｑ・１
制御機能１１ｃを働かＵる時、あるいり、ｔ　、　’１
Ｉｉｊ妃各椙成す２糸１ないし１０からの入力信号（゛
燃料噴射制御１能１１ｃを１動かける時、その出力信号
て開開動作し、燃１′３＋を吸入管内に噴射させるツユ
ー■ルインジ１クク制御回路、１３は刀ソリンタンクよ
り燃料を吸出し加ＩＪしてツユ−１２１１４２ジ丁りタ
へ月二送するファー丁ルボンブ、１４は同ポンプを駆動
Ｊるためのリレー回路、１５は自己診断）幾能１１ａに
、ｌ１３いて診断個所に故障があったとさ、ランプを点
１ｆＪ’　Ｌ　ｃそれを告知覆る警報ランプ、１６は一
１ンピュータの自己診断懇（ｌｌｉｌｌａからの酸素濃
度検出ＩＦＢ弓にＪ、り点滅モード切換え機能１１（１
を働かけ、故障のない時には酸素ｉＨ度検出レンザ５の
モニタ動作をｉ）い、１ノー気ガス中の酸素濃度が濃い
どき点灯し、薄い時消幻づるとｊ（にｂ（障のある時に
は１１（障個所を魚減仇ｙ］で表示づるモニタランプで
ある。 上記コンビニＬ−タ１１ど各入力構成要素１ないし１０
との間にはインクノー−ス回路１７ａないし１７０があ
り、出力構成要素１２．１３Ｊ’ｉよび１５どの間にｔ
９Ｌ駆動回路１８ａ　、　１８ｂ　、　１８ｃがあって
制御−１ニツトを構成しているｏ　−ｌｘ　＋！Ｉコ］
ンビー１−タ１１は、例えばメ〔す、Ｉ　／　Ｏｄ３Ｊ
、びターインを内蔵し・１こスタフ・ｆツクな１−ｆ−
ｉオフ゛の二ｌンピコータである。そして、前述のよう
に、自己診断機能１１ａ、）」−イルｌ？−フ機能１１
ｂ、燃おｌ　Ｉｌ、ｉ’Ｉ　Ｑ＝１制御機能１１ｃＪ：
ｊよび酸素濃度モニタランプ１６の点滅モード切換え機
能１１（１を達成するブ１］グラムが格納されている。 更に説明りるなうば、上記自己診断機能１１Ｊ）では、
各構成盆素１ないし０おにび１２，１：（の動作状態を
監視し、ｉ１１々障と判定（−きる入出力信ン３と＜ｉ
つ〕、：際、・警報ランプ１！】を作動さけ、故障を告
知Ｊると同時に一部の一々陣内容に対してはソ１−イル
Ｌ′＝フを行うようフェイルセーフ機能１１ｂに実行を
指令づるのである。Ｊ、た、フ■イル廿−ノＩ幾能１１
１】（゛は自己診断機能からの指令信号で燃料噴射制御
機能１１ｃにス・１して故障した部品からの信号人力を
停止ざけ、７丁−イルレーフ機能１１ｂ内に設定した故
障部品に対応する凝似信号を与え、システムの暴走を防
１１−りるの１ある。また、燃１８１　＋１？’４罰制
御１１能１１ｃでは、故障のある時にはト記凝似信号で
、Ｊ、た、故障のない時には、各４Ｍ成要索１ないし９
からの人力ｔｉ号に対しｐ演停処１１を行い、ノコ−エ
ルインジェクタの制御回路１２を、適正なタイミングＪ
５よび時間、作動ざμ、フューエルインジェクタを動作
し、所定の空燃比状態になるように燃料を噴射さけ、同
時に、フコ−−■−ルボンプ１３を作動Ｌ）、燃料をノ
コ−エルインジェクタに供給力るので（ｂる。更に、点
滅モードψ）換機能１１（１では、通常のシステムが正
常に動いている時は、燃料噴射制御１大能１１Ｃより信
号を−うけ酸素濃度検出センソ５のモニタ動作を行なう
が、１１’＜　Ｐａｔ光４時（よ自己診断機能１１ａに
り信号を受り（警報ランプ点灯と動作が同期している）
、故障しｌζ；（１１所を点ｉｔ　（Ａ　、ｓにより表
示づるのである。 このようイＴ制御ユニットにおいて、本発明のスタータ
動作検出センリの系で（，１、：］］ンピＪ−タ１の自
己診断機能１１ａにおいて、明らかに始動時と判定でき
るエンジン回転数Ｎ３以トのとき、スタ−タスイッチ６
がオフのままであるか、ｂｂ＜は明らかに始動後ど判定
（゛きるエンジン回転数Ｎ４以上でスタータ動作時ｆ６
がＡンのまＪ、の状態である時、これを故障と判定し、
）ｌイルレーフ機能１１１）を鋤かせ、所定の回転数領
域でフェイルセーフ値を燃Ｊ’ｌ＋噴射制御機能１１ｃ
に与え、−インジＩクタに適正な噴射を１１なわけるも
のである。 第２図はスタータ動作時にお【プる時間経過と１、Ｉン
ジン回φλ数との一般的状況をグラフどして捕えたもの
である。ここでは、（ａ）領域に６５い（クランキング
がなされ、回転数はＮ１以下であり、（１））領域にＪ
３いて始動中初爆があり、回転数はＮ１がらＮ２の領域
にあり、（Ｃ）領域にＪ５いでアイドリング状態どイｆ
す、回転数はＮ６以上となる。Ｎ　１　ｌｉｔアイドリ
ングｈ日ら負荷が加わった時の通常の落らこみ回転数、
Ｎ２はクランキングもしくは初坪によりはね上る通常の
回転数である。そして、負荷が加わ−）て−■う的４す
落ち込みが（ｌｌＪ）ｆＩ域で起っても、その後、エン
ジンの駆動を持続するというパターンどなる。ここで、
スタータ動作信号は領域（ａ）　６−３よび（ＩＩ）に
ｄ３いて１−Ｉ−レベルでｌ’Ｋ　＋ｊ　４’ｌばなら
ないが、故障があるどこのスタータ動作信号は１−一レ
ベルどなる。この時、自己診断１；駿能Ｈａ−ｕは故障
の検出と同時に、フェイルし−フ値をＬｊえて始動を完
成さける必要がある。 第３図は、上記スタータ動作検出廿ンリの系にお（ｊる
）１イルセ一フ動作を与える制御機能を等価回路どして
示したちのぐある。スタータスイッチＧｈｓｔらの出力
信号は、診断回路２１を介して出力サレ、また、点火信
号発生回路１から波形整形回路２２１周波数〜電圧変換
回路２３を介して与えられ、基準電圧信号どの比較が、
上記診断回路２１に設りｒうれたコンパ１ノータにｄ３
いて行な４つれる。上記コンパレータは、Ａベアンプ２
４．２５’ｉ具備し、」上記オペアンプ２４では、エン
ジン回転数Ｎ３以下でし一レベルを、またそれ以上てＨ
−レベルを出力ＩＩる。この回転数Ｎ３は、前述のよう
に、明らかに始動時と判定できるエンジン回転数である
。また、オペアンプ２；〕では、１１ンジン回転数Ｎ４
　　（明らかに始動後と判定できるエンジン回転数）以
−トで［−、レベルを、またぞれ１メ上で１−１−レベ
ルを出力する。上記出力信号（，１、ノノノグーｈ２Ｇ
Ｊ５よびアンドグー　ト２７にグー−１〜信号としてＪ
ｊえられる。そして、スタータスイッチ６／＋１１らは
、各グー１〜に信号が人力さ４する。回転数Ｎ３−　Ｎ
４の間では点火信２〕発生回路１からは各２ペアンブ２
４．２５に信号が与えられｌおり、Ａべｊ７ンブ２４に
は１−ルベルが、Δベアシブ２ｊ）にはし、レベルが出
力され、いづれのゲート２６．２７ち１１１ノベル仏弓
を出力しない。しかしスタータスイッチーＧ（、二故障
があって、点火１３号光生回路１からの信号が回転数Ｎ
３以下あるい【、Ｌ回転数Ｎ４」ス上Ｃあると、スター
タスイッチ６からの信号レベルが１．の２１．８１、で
あれば、ファゾー　１・２６をｒｌ−Ｌ、Ｕｌ＋レベル
信号が出力し、また、スタータスイツヂＧｈ日らの信号
１）ルベルが１１のｊ、ま−（−あｔｌ、　ｔｉｔ、７
７ンドグー　１〜２７を介して１ルベルイハ号が出力Ｊ
る。 この出力信号【よ、そねぞれアンドゲート２１ｉ、　２
９に、まＩＪ１インバータ３０．３１を介してアンドゲ
ート３２゜３３にそれぞれ供μられる。上記アンドグー
１〜２８゜２９．３２．３３は発振回路３４からの信号
で開１＋Ａ１され、カ・ンンタ３！ｉ、　３６および３
７．３８に（１唐２弓を！−ｊえる。に記カウンタ３５
．３Ｇでは、故障状態の継続をカウントし、ノイズ′な
どの誤判定を防ｄ−シ、ある回数以上、〕Ｊウン１〜し
た時、カウンタ３！ｉ、　３Ｇから出力−するのである
。この時、上記カウンタ３５．３Ｇの出力信号は１．イ
ンバータ３９　、４０１１−３よびノ２ンドグ−１へ４
１゜４２ｒ構成されるラッチ部を介してフィードバック
され、ラッチされている。 一方、前）本のある回数より少ない回転までカウントし
てｉｌ−常状態に戻った場合、第１カウンタ３５゜３６
に値を残しで買くと、長い間の運転により誤判定のカラ
ン１−数が累積され、故障と判定されてしまう。そこで
、カウンタ３７．３８がｌ１ｉｌ＋き、カウンタ３５、
３６をりけツ］−ツるのである。 ｉＥ　ｎ’；　１１！ｊ　ニＧＥＬ、／　／”）−−１
−２（Ｊ　Ｊ：　ヒフ′ンｌ’　り−１−２７の出力は
Ｌ−レベルであるから、反転され）ζ信号は、カウンタ
３７．３８でカラン１−・アップ′され、所定回数以」
−になった時点（ｉＥ常状態の一定１，１Ｊ続）でＨレ
ベルで出力し、第１カウンタ３！ｉ、３６をリセットす
る。なＪ３、ここで使用しでいるカウンタは便宜十、２
ｎ　進カウンタを利用しているＩこめ、カラン１−アッ
プづる値の２倍の周期て１−１−Ｌ　：ｆ！：繰返づ。 したがつ゛Ｃ１第２のカウンタ３７．３８が１．レベル
のときは、第１力・クンタ３．’ｉ、　３Ｇはけツ１−
状態にあるが、１ルヘルのときはリレット１人ｒ占とな
つｌこまよなので゛、この時、故障が発生したｎ；ｙに
は、第１カウンタ３５．３Ｃ）はカウントできない。そ
こで−１第２カウンタ３７．３Ｂがカラン１〜アツプ’
　Ｌ　Ｔ　ｌ−ルベルになったら、微少時間の匠れを取
って自分白１１をリヒツ］〜シて、第１カウンタ３　！
ｌ　、　３　（ｉを帛′にヒツト状態にして冒く必要が
ある。この目的で、遅延素子４３．４４が設（Ｊられて
いる。 ぞし−（、−１−記診断回路２１よりの出力信号は、Ａ
アゲート４５を介して出力し、アンドグー１へ４６に、
にだ、インバータ４７を介しτアンドグー　ト４８に、
それぞれ供給され、グー１〜（を号となる。 上記アンドゲート４８には、スタータ６からの１Ｂ号が
人っており、診断回路２１で故障なしと判定したＬレベ
ル信号が出力している時、アントゲ−１〜４８を介して
噴射パルス演算回路４９を介゛してフ７．−よルインジ
エクタ５０の駆りｊ回路Ｈ１ａに出力信号をりえる。 一方、点火信号光η−回路１か１うの出力１１号はノＪ
イルｐ−フ回路５１に供給され、Ａベアシブ５２を含む
ニ」ンパレータて定ＩＵｉＩ’Ｌ信円と比較され、Ｎ１
回転数以下から上る時はＮ２回転数を越えたとき、Ｌレ
ベルから旧レベルに、またＮ２回転数以上から下る時は
Ｎ１回転数を不まわつ！ことき１ルベルからＬレベルに
て出力されるように、エンジン回転故に対してヒスプリ
シスを持った値をとっている。このため、故障ありと診
断回路２１で判定して１ルベルを出力した時には、アン
ドグー１−４８の出ツクはＬしルベルのままとなり、ノ
エイルレーフ回路５１よりのフェイルセーフ信号がアン
ドゲート４Ｇ。 Ａアゲ−１へ５２を介して−Ｆ記噴射パルス演算回路４
０に勺えられるのである。 本発明は、以上詳述したように、明らかにＷｊ初時と判
定できる回転数以下のときはスタータ動作信号はΔンで
あると判定しかつ明らかに始動後と判別できる回転数よ
り上のとき（よスタータ動作信号をＡノと判定づるよう
に自己１０ると共に、両回転数間ではその回転数をよぎ
る以前のフ」、イルレーノ飴をｌｊえてＩＩンジン始ｖ
ノ制御を行イ’Ｋ　”）ので、Ｉｆｆ￥な−【−ンジン
始動操作が行なわれ、スタータ検出回路（こＪ５　ｆ）
る故障の場合の補償がなされ、また、スタータ操作ミス
による始動不全やプラグかぶりイｒどがさくプられると
い）効果がｆｉられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示Ｖ燃利口ｒ１射システム
のブロック図、第２図はエンジン始動状況を示づグラフ
、第３１図は故障診断を行う場合の自己診断およびフェ
イルセーフのための等圃回路図である。 １・・・点火信゛号発生回路、２・・・エア７０−メー
タ、３・・・水温レンリ、４・・・吸気温レンリ、５・
・・ＩＩＱ素梨度検出レンしノ、６・・・スタータス、
イッヂ、７・・・ハキ１−ムスイツヂ、８・・・アイド
ルスイッチ、９・・・フルスイッチ、１０・・・診断上
−ド切１襲用コネクタ、１１・・・コンビコータ、ｌｌ
ａ・・・自己診断（幾重、１１１）・・・フエーイルレ
ーフ機能、１１Ｃ・・・燃料噴Ｃ４’１制御機能、１１
ｄ・・・醸累淵度モニタランプ点減し一ド切換１幾能、
１２・・・フ：Ｌ　−−１−ルインジエクタ制御回路、
１３・・・フＪ−−−Ｌルポンプ、１４・・・リレー、
１ｊ）・・・腎報ランプ、１６・・・しニタランブ、１
７ａ〜１７ｑ・・・インター７１１７回路、１８ａ〜１
８ｃ・・・駆動回路、２１・・・診断回路、２２・・・
波形整形回路、２３・・・周波数〜電圧変換回路、２４
゜２ｊ）・・・オペアンプ、２６・・・ノアゲート、２
７．２８．２９・・・ノ′ンドグ〜（〜、３０．３１・
・・インバータ、３２，３３・・・アンドゲート、３４
・・・発振回路、３！ｉ、　３Ｇ、　３７．３８・・・
カウンタ、３９イ４０・・・インバータ、／ＩＩ、　４
２・・・アンドグー１〜．４３．　／ｌ／ｌ・・・遅延
素子、４５・・・オアグー　ト、４Ｇ・・・アンドゲー
ト、４７・・・インバータ、４８・・・アンドゲート、
４９・・・噴射パルス演算回路、５０・・・）］−］−
ル、インジェクタ、５１・・・フェイル廿−フ回路。 特５′［出願人　　　　富士重■−業株式会社２代理人
　弁理士　　小　橋　信　沖

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 明１′）かにり（７動時と判定で゛きる回転数以下のど
   さはスタータＣ１１′＋＝　（ｒ’号はＡンであると判
   定しかつ明らかに始動１りと判別−できる回転数Ｊ、り
   上のどさはスタータ動作（、ｉ８をＡ］と判定するよ−
   ）に自己診断するど共に、両回転数間ではその回転数を
   よざる１メ前のノエイルセーフ値を与えて］−ンジン始
   動制御を行なうことを特徴とづ−る内燃機関の自己診断
   方式。