JPS5963546A - 内燃機関用電子制御装置の故障診断表示装置 - 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、診ｌｖｉ′１Ｊ−べき系に対し−Ｃ故陣の有
無を検出づる内燃機関の自己機関の自己診断方式に関す
るものである。

内燃機関にＪ月−Ｊる運転制御のための各構成制御系は
、コンビコ−一部によって故障の有無を診断Ｊるように
なってきた。この場合、点火信号発生回路、スタータ動
作信号発生回路１丁アフロ−メータ、水温レンリなどの
入力系、ツユ−」ニルインジＴクタ、−ツユー１ニルポ
ンプなどの出力系は、その電気的処理情報に同期して直
らに故障の有無を自己診断できる。しかし、配素濃度検
出レンサ、バキコウムスイッチ、ノルスイッチなどの系
は、その電気的処理情報に同期しないの−Ｃ１そこから
直接、故障の有無を自己診断できない１、このため、こ
のような系については、コンビ−Ｉ−夕による自己診断
のヌ・）象から外し、必要に応してディーラなどで、別
のチェッカを用いて点検を行っている。

このようなものとしては特開昭５６−４２１２３号公報
所載のものが知られている。しかし、各ディーラ毎にチ
ェッカを用意しな（づればならない。

本発明は、上記事情にもとづいてなされたもので、ジャ
ンパ線などの簡単な部品を用いる！、：けて、内蔵した
自己診断機能の一部を使用可能状態として、電気的処理
情報に同期しない系についても、所定の条件を与えて故
障診断てさるようにした内燃機関の自己診断方式を提供
しよ−うとするものである。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説明
Ｊる。第１図は、１１ンビ］−夕制御による燃料噴０＝
１シスｊ−ムの一例を示したブロック図であり、図にお
いて、符号１は点火コイルの一次側負極より信号をとり
点火位置および点火間隔を検出するための点火信号発生
回路、２は、吸入系の途中に設（）ら枕吸入空気量を検
出するエアフローメータ、３はン１）人１ｊ水温を検出
Ｊる水ン品しンリ、４は吸入空気の温度を検出する吸気
温レン晋Ｙ、５は排気系の途中に設置され排気ガス中の
酸素濃度を検出するｌｌｉ！Ｉ素１Ｉｉ１度検出センリ
ー（０２レンリ）、６はスタータ動作を検出づるスター
タスイツヂ、７は吸入管負圧を検出するバキュームスイ
ッチ、８はスロワ１〜ルシ１／フトに取りつ【ノられて
おり、アク廿ル・オフの状態を検出するアイドルスイッ
チ、９は、アイドルスイッチと同心的に配置され、アク
ロルがある開度以上であることを検出ゴるフルスイッチ
、１０は２つのモード（ユーヂ用とデ゛イーラ点検用）
に分けられているコンピュータ１１の自己診断機能１１
ａを］ネクタのオン・オフにより切換える診断モード切
換用コネクタである。また、符号１２は吸入管の各気筒
の接合部に設けられているフ」−一土ルインジェクタの
内部通路中の弁を、コンピュータ１１の自己診断機能１
１ａの判定の結果、フＪイルセーフ機能１１ｂ１燃料１
１ｊｌ躬制御！（ｌＩｊｌ！能１１ｃを１動かける時、
あるいは、前記各機構成要素１ないし１０からの入力信
号で燃料噴射制御機能１１Ｇを働かける峙、その出力信
号で開閉動作し、燃料を吸入管内に噴射させる）１−エ
ルインジェクタ制御回路、１３はガソリンタンクより燃
料を吸出し加圧してフューエルインジェクタへ圧送する
フ」−エルポンプ、１４は同ポンプを駆動するためのリ
レー回路、１５は自己診断機能１１ａにおいて診断個所
に故障があったとき、ランプを点対してそれを告知Ｊ８
＠報ランプ、１６はコンビコータの自己診断機能１１ａ
からの酸素濃度検出信号により点滅モー１〜切換え機能
１１ｄを働かＶ、故障のない肋には酸素濃度検出しンサ
５のモニタ動作を行い、排気ガス中の酸素濃度が濃いと
き点灯し、薄い時消灯づると共に故障のある時には故障
個所を点滅信号で表示するモニタランプである。

−１−記−二１ンピ］−タ１１ど各入ツノ禍成要索１な
いし１０との間にはインタフェース回路１７ａないし１
７ｇがあり、出力構成要素１２．１’３Ｊｊよび１５と
の間には駆動回路１８ａ　、　１８１＋　、　１８ｃが
あって制御ユニットを構成しＣいる。−１記」ンビュー
タ１１は、例えばメ七り、ｌ／′０お」、びタイマを内
蔵したスタティックな１ブツプのコンピュータである。

そして、前１本のように、自己診断機能１１ａ１フ］イ
ルし一フ１幾能ＩＨ＋、燃おｌ噴射制御機能１１ｃおよ
び酸素ｚｎ度モニタランプ１０の点滅モード切換え機能
１１ｄを達成づるプログラムが格納され−Ｃいる。

更に説明するならば、上記自己診断機能１１ａでは、各
構成要素１ないし９および１２．１３の動作状態を監視
し、故障と判定できる入出力信号となった際、警報ラン
プ１！＋を作動さＶ、故障を告知すると同時に一部の故
障内容に対してはフェイルセーフを行うようフェイルセ
ーフ機能１　ｌ　ｂに実行を指令するの（゛ある。まＩ
こ、フェイルセーフ機能１１ｂでは自己診断機能からの
指令信号で燃料噴射制御１幾能１１ｃにえ１して故障し
ｌこ部分からの信号入力を停止さけ、）■イルセーフ機
能１１１）内に設定した故障部品に対応づる凝似信号を
与え、システムの暴走を防止するのである。また、燃料
噴射制御機１ｊに１１ｃては、故障のある時には」ニ記
凝似信号で、また、故障のない時には、各構成要素１な
いし９からの入力信号に対して演算処理を行い、フュー
エルインジェクタの制御回路１２を、適正なタイミング
および時間、作動させ、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せ、同
時に、フューエルポンプ１３を作動し、燃料をフューエ
ルインジェクタに供給するのである。更に、点滅モード
切換機能１１ｄでは、通常のシステムが正常に働いてい
る時は、燃料噴ｍ制御機能１１ｃより信号をうけ酸素＃
疫検出しンリ−！ｊのモニタ動作を行なうが、故障発生
時は自己診断機能１１ａより信号を受り（警報ランプ点
幻と動作が同期している）、故障した個所を点滅信号に
より表示づるのである。

このような制御ユニットにおいて、本発明に係る自己診
断モードの切換えは、先述の診断モード１、ＩＪ換用」
ネクタ１（）を含む１つの入力系で達成される。自己診
断上−ドを切換えないて、そのまま故障診断し、警報ラ
ンプ１５を表示さける対象は、例えば、点火信号発生回
路、スタータ動作信号発生回路、」アフロ−メータ、水
冷、ルンリなとの大分系、ノコーエルインジ１クタ、フ
ューエルポンプなどの出力系てあっＣ１これらは、いず
れも、電気的処理情（［ｉがそのまま故障診断の対象と
なるＪ、うな同期しまた１８月を出力する。

また、」ネクタ１０の接続によって新たに使用状態にな
った自己診断の特殊セードでは、与えられた電気的処理
情報は、所定の条件下で故障診断の条（’ｌに合わされ
、故障診ｌ１７ｉ対象信号となる。このような条件で自
己診断されるものは、例えば、酸素濃度検出レンＶ、フ
ルスイッチ、バキーＬ−ムスイッヂ、吸気温しシリなと
である。

この実施例にｄ３いては、例えば水温センサ３について
（よ、コネクタ１０の接続なしで、コンビ１−タ１の自
己診断機能１１ａは、その故障の有無を診断して、故障
があれば駆動回路１８ｃに出力信号を与え、警報ランプ
１５を点刻づるのである。また、例えばフルスイッチ９
につい−Ｃは、」ネクタの接続なしては自己診断機能＋
１ａで故障と判定しても化ツノされり”、警報ランプ１
ｊ）の点対はなされない。

また、コネクタ１０の接続状態（これはディーラ側で行
う自己診断方式の一環であるが）では、点火信号回路１
の出力が所定の回転数Ｎ１回転以上の状態を所定の時間
分槓樟し、タイムノ？ツブした時、十記フルスイッヂに
係る入ツノ系の故障につき自己診断機能１１ａで故障判
定の出力を駆動回路１８Ｃに与え、警報ランプ１５を点
灯づる。

次に、コンビニＬ〜夕１１の自己診断機能１１ａに等価
な回路を第２図に示し、より具体０′勺に本発明に係る
方式を説明づる。

水温センサ３の出力は、診断回路２１によって故障の有
無を診断される。上記診断回路２１への入力信号はウィ
ン］−コンパレータて判定され、上記コンパレータは、
２つのオペアンプ２２．２３にそれぞれ定電圧を印加し
てあって、そこに入力信号を与え、定電圧信号との比較
により上限および下限を越え／こ時、Ａアゲート２４に
１−ルベル信号を化ツノし、上限および下限内のｌＦ、
’ｉ、ｌレベル仇号どなる。

故障状態の継続をカンウド値で定義づるために、上記診
断回路２１には発振回路２５がらの信号で開閉づるアン
ドグー１−２６．２７が用意されており、ウィンドコン
パレータがらの出力信号は、アシドゲート２６に対しで
はストレー１へに、アンドゲート２７に対してはインバ
ータ２８を介して反転して与えられる。」二記アンドゲ
ート２Ｇを経由して第１のカウンタ２９に与えられた信
号【よ、ノイズ゛などの誤判定を紡口するため成る回数
以上カウントした時、カウンタ２９から出力される。こ
の時、上ｔυＪウンタ２９からの出力信号は、インバー
タ３ｏおよびアンドグｈ３１て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、前述の成る回数にＪ：り少ない回数まてカラン１
〜して正常状態に戻っｔｓ場合、第１のカウンタ２９に
値を残し一装置くと、長い間の運転により誤判定のカウ
ント数が累積され、故障と判定されてしまう。そこで第
１カウンタ２９をリセットづるために、第２のカウンタ
３２が段【ノられている。

正常時には、ウィンドコンパレータの出力は１−レベル
であるので、前述のようにインバータ２８で反転してカ
ウンタ３２でカウントアツプし、所定回数以上になっｌ
ｃ時点（正常状態の一定持続）で１」しルベル【出力し
、第１カウンタ２９をリセッ１〜づる。

イｆおここて使用しているカウンタは、便宜上２進カウ
ンタを利用しているため、カウントアツプづ゛る値の２
１８の周期で）−１−Ｌを繰り返Ｊ。したがって第２カ
ウンタ３２がＬルベルのどきは第１カウンタ２９はセラ
１−′１大地にあるが、１」ルベルのときにはリセット
状態となったままなので、この時に故障が発生したイ１
うば、第１カウンタ２９はカウントできない。そこで第
２カンウタ３２がカウントアツプ゛じて）ルベルになっ
たら、微少時間の遅れを取って自分自身をリセットして
第１カウンタ２９を常にセット状態にして置く必要があ
る。この目的て遅延素子３３か設置フられている。

そして上記診断回路２１よりの出力信号は、駆動回路１
８ｃを介して警報ランプ１５の点灯をもたらり。

またフルスイッチ９の入ツノ系にお（）る自己診断は、
診断回路３４にＪ、って故障の有無を診断される。

上記診断回路３４への入力信号は、発振回路３ｊ）から
の信号−（開閉リ−るアンドゲート３６にり・１してス
トレートに、また同じくアンドグー１−３７にλ１して
はインバータ３８を介して入力される。各アンドゲート
３６、３７ｈｓｌらの出ツノ信号は、第１のカウンタ３
９　Ｊ′３よび第２のカウンタ４０にそれぞれうえられ
、カウントアツプされる１、そして成る回数以上カウン
トアツプ゛した時に）Ｊウンタ３９．４０から出力づる
信号は、インバータ４１．４２およびアントゲート４３
．４４で構成されるラッチ部を介してフィードバックさ
れ、出力をラッチしている。」−記カウンタ３９Ｊ５よ
ひ４０の出力はナントゲート４５に与えられ、上記ナン
ドゲ−１−４５の出力はアンドゲート４Ｇに入力される
。

点火信＞２発生回路１からの出力信号番よ、波形整形回
路４７２周波数−電圧変換回路４８を経由してオペアン
プ４９で構成されるコンパレータにより定電圧信号と比
較され、エンジン回転数が、Ｎ１以上で１ルベル＋Ｎ１
以下でＬレベルの信号を出力Ｊる。上記出力信号は、［
−ルベルＣアンドゲート５０を介して積算タイマ５１に
供給され、積算タイマ５１の、出力信号は、前述のアン
ドゲート４６に入力される。そして上記アンドゲート・
４６の出力は、駆動回路１８ｃに供給され、警報ランプ
１５の点灯をもたらづ。

上記アンドケート５０の開閉信号は、診ｌｌｌ′ｉモー
ド切換コネクタ１０から与えられ。上記コネクタ１０が
接続される時、ｌ−レベル信号がインバータ５２に入力
され、イの出力信号はト（レベルで上記アンドゲート５
０に供給されるからゲートは聞いで、出力信号を上記積
範タイマ５１に与える積算時間数を越える時、フルスイ
ッチ９の入力系に８５いて故障信号があれは、アンドゲ
ート４Ｇを介して駆動回路＋８ｃへと出力信すを出づの
である。

このよ゛うな構成では、水温レン）す３の入力系に故障
があれば診断回路２１゛Ｃ故障と判定し、出力信号を駆
動回路１８ｃに６えることになるが、フルスイッチ９に
関しては、コネクタ１０が接続されない限り、故障判定
の信号を駆動回路１８ｃに出力しない。また」イネフタ
１（）を接続しＩこ条件下において、」＝ンジン回転数
がＮ１回転以上をある槓τ）時間以ト継続りるまでの間
は精斡タイマ５１からの出力はなく、したかつて、アク
スルペタルをｖＰｌんで　定の運転状況を保った段階で
フルスイッチ９の故障判定の出力信号がゲート４６を介
して駆動回路１８ｃにムたｌうされる。

したがっ−で、ユーリ゛−側では、水温レンリーのよう
に、電気的処理情報がそのまま自己診断のｉｌ象となる
ように同期し、−（いる系−では、直しに故障判定の表
示を行うか、電気的処理情報がそのまま自己診ＩＩＪｉ
の対象とならない同）！１１　Ｌない系についてはディ
ーラ側へ持込まれた際、上記コネクタ１０の接続で・、
アイーラ側ひ、特殊モードとしで、フルスイッチなどの
故障チェックを行うのである。

本発明は、以上詳述したように、エンジンの運転制御の
だめの各構成制御系を、電気的処理情報と同期り−る系
と、電気的処理情報に同期しない系とに分類し、前者の
系に属する自己診断は、故障の表示を直接、実施げると
共に、後者の系に属する自己診断はそれ自体が保有づる
別の電気的入力系を加えて電気的処理糸ｆ１を与え、故
障判定を行なうようにしたので、１−グーによる故障表
示のチＪツク数が制限され、運転中における誤診断がさ
くプられ、ユーリ゛に不必要な不安感を与えることなく
、また、コネクタ接続などて別の電気的人力系を参加さ
けることにより、ディーラて点検する際には、電気的処
理情報が故障診断情報と同期しない部分についても自己
診断ができ、これらの特殊情報についての誤診断をさり
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示づ燃料噴射システムのフ
ロック図、第２図は水？品センリおよびフルスイッチの
各入力系における故障診断の等価回路図−（ある。 １・・・点火信号発生回路、２・・・土アフローメータ
、３・・・水温セン１）、４・・・吸気痘セン１す、５
・・・酸素濃度検出セン→ノ、６・・・スタータスイッ
チ、７・・・バキュームスイッチ、８・・・アイドルス
イッチ、９・・・フルスイッチ、１０・・・診断モード
切換用コネクタ、１１・・・」ンビコータ、１１ａ・・
・自己診断（幾重、１１１）・・・フ１イルセーフ態能
、１１ｃ・・・燃料噴射制御機能、１１〔１・・・酸素
潤度しニタランブ点滅十−ド切換機能、１２・・・フコ
ー−Ｌルインジエクタ制御回路、１３・・・フユー〕−
ルポンブ、１４・・・リレー、１５・・・警報ランプ、
１６・・・モニタランプ、１７ａ〜１７ｇ・・・−イン
０７１１７回路、１８ａ〜１８ｃ・・・駆動回路、２１
．３４・・・診断回路、２２、２３．４９・・・オペア
ンプ、２４・・・オアゲー１〜．２５゜３：）・・・発
振回路、２Ｇ、　２７．３１．３６．３７．４３．４４
．４６゜５０・・・アンドゲート、２８．３０．３８．
４１．４２．５２・・・インバータ、２９．３２．３９
．　／１０・・・カウンタ、４７・・・波形整形回路、
４８・・・周波数−電圧変換回路、５１・・・積障タイ
マ。 特許出願人　　　　富士重工業株式会ン１代理人　弁理
士　　小　橋　信　浮 量　　弁理士　　村　井　　　進

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンの運転制御のための各構成制御系を、電気的処
   理情報と同期づる系ど、電気的処理情報に同期しない系
   とに分離し、前者の系に属づる自己診断は、故障の表示
   を直接、実流づるど共に、後者の系に属りる自己診断は
   それ自体が保有りる別の電気的入力系を加えて電気的処
   理条件を与え、故障判定を行４にうようにしたことを特
   徴とりる内燃機関の自己診断方式。