JP2008064048A - エンジンシステム制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンシステム制御装置において、車両に排出ガスが悪化する故障が継続し、修理が行われず継続使用されて大気への影響が生じようとする場合に、運転者に警告を与えてエンジンの始動可能回数を制限し、運転者に確実に車両の点検・修理を受けさせることにある。
【解決手段】制御手段は、エンジンシステムの異常を検出した場合に、エンジンシステムの異常検出後のエンジン始動回数を累積し、且つこの累積されたエンジン始動回数が予め設定した所定値に達した場合に、エンジンの始動を一回以上禁止する一方、累積されたエンジン始動回数が所定値に達する前にエンジンシステムの正常を判断した場合には、エンジン始動回数の累積を初期値に戻してエンジンの始動を禁止しないように制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は、エンジンシステム制御装置に係り、特に車載式故障診断システムを備えたエンジンシステムにおいて異常を検出した後でのエンジンの始動時制御を実施するエンジンシステム制御装置に関する。

車両のエンジンにおいては、運転中で排ガスレベルが規定値を超えるような故障が発生した場合に、排ガスによる大気汚染を防止するために、その故障を運転者に知らせる車載式故障診断システム（ＯＢＤシステム：オン・ボード・ダイアグノーシスシステム）の搭載が義務付けられるようになってきている。

従来、エンジンシステムの異常判定装置には、車載式故障診断システムを備えたものにおいて、診断が実施され、異常と判定された回数と正常と判定された回数とをカウンタに記憶し、正常カウンタと異常カウンタとの比較により最終的に正常とするか異常とするかを決定し、この場合、カウンタが異常を判定する手段として使用されているものがある。
また、故障診断装置には、故障診断実施回数と異常判定された回数とをカウンタに時系列的に記憶し、さらに、その回数から異常率、異常変化率、異常変化加速率を時系列的に演算して、その結果から故障診断を行い、この場合、カウンタが異常を判定する手段として使用されているものがある。
特開２００１−３４９２３９号公報 特開平６−２６６９１９号公報

ところで、従来、エンジンシステム制御装置においては、上記の特許文献１、２のいずれにおいても、故障診断を正確に実施することを目的とし、また、カウンタが故障診断実施回数、異常診断回数、正常診断回数をカウント（計数）しているだけであり、よって、「排ガスが悪化している」という警告を表示しても、故障をそのまま放置して運転を継続してしまう運転者もあり、結果として、大気汚染を進行させる原因になるという不都合があった。

そこで、この発明の目的は、車両に排ガスが悪化する故障が継続し、修理が行われず継続使用されて大気への影響が生じようとする場合に、運転者に警告を与えてエンジンの始動可能回数を制限し、運転者に確実に車両の点検・修理を受けさせることができるエンジンシステム制御装置を提供することにある。

この発明は、エンジンの運転に関わる複数の診断対象を設け、それぞれの診断対象に対する診断条件が成立する毎に繰り返し起動されてエンジンシステムの異常診断を実行し該エンジンシステムの異常を検出する異常検出手段と所定条件でエンジン始動回数を累積する始動カウンタとが備えられた制御手段を設けたエンジンシステム制御装置において、前記制御手段は、前記異常検出手段が前記エンジンシステムの異常を検出した場合に、前記始動カウンタで前記エンジンシステムの異常検出後のエンジン始動回数を累積し、且つこの累積されたエンジン始動回数が予め設定した所定値に達した場合に、前記エンジンの始動を一回以上禁止する一方、前記累積されたエンジン始動回数が前記所定値に達する前に前記異常検出手段が前記エンジンシステムの正常を判断した場合には、前記始動カウンタでのエンジン始動回数の累積を初期値に戻して前記エンジンの始動を禁止しないように制御することを特徴とする。

この発明のエンジンシステム制御装置は、異常診断を行って異常と判断した後、エンジンの始動可能回数を制限することにより、車両の繰り返し使用に対し、故障が継続的に検出された後で、さらに長期間にわたる可能性のある継続使用を未然に防止し、大気への影響を防止することができる。

この発明は、故障が継続的に検出された後で、さらに長期間にわたる可能性のある継続使用を未然に防止するために、異常診断を行って異常と判断した後、エンジンの始動可能回数を制限して実現するものである。
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。

図１〜図８は、この発明の実施例を示すものである。図６において、１は故障診断システム（ＯＢＤ：オン・ボード・ダイアグノーシスシステム）が搭載された車両のエンジンシステム、２はエンジンシステム制御装置である。
エンジンシステム１は、エンジン３に該エンジン３の運転に関わる複数の診断対象４を設けて構成される。この複数の診断対象４は、例えば、蒸発燃料処理装置、排気センサ（Ｏ２センサ、空燃比センサ）、ＥＧＲ装置、燃料レベルセンサ、燃料噴射装置等のエンジン３の運転に関わる車載部品のうち、特に、排ガス成分に影響を与えるものや、燃料供給系のものである。また、エンジン３には、始動時に駆動されるスタータ５、燃料を噴射するインジェクタ６、噴射された燃料に点火する点火プラグ７、その他の機器８が取り付けられている。
このスタータ５、インジェクタ６、点火プラグ７、その他の機器８は、制御手段（ＥＣＭ）９に接続している。この制御手段９は、例えば、エンジンコントローラ等からなる。
この制御手段９には、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１０と、ＲＡＭ（記憶装置）１１と、エンジン３のそれぞれの診断対象４に対する診断条件が成立する毎に繰り返し起動されてエンジンシステム１の異常診断を実行し該エンジンシステム１の異常を検出する異常検出手段１２と、所定条件でエンジン始動回数をカウント（計数）して累積する始動カウンタ１３とが備えられている。
さらに、制御手段９には、イグニションスイッチ１４と、バッテリ１５と、運転者へ告知をする警告デバイス１６とが接続している。

制御手段９は、異常検出手段１２がエンジンシステム１の異常を検出した場合に、始動カウンタ１３でエンジンシステム１の異常検出後のエンジン始動回数を累積し、且つこの累積されたエンジン始動回数が予め設定した所定値（規定回数）に達した場合に、エンジン３の始動を一回以上禁止する一方、前記累積されたエンジン始動回数が前記所定値に達する前に異常検出手段１２がエンジンシステム１の正常を判断した場合には、始動カウンタ１３でのエンジン始動回数の累積を初期値（＝０）に戻してエンジン１の始動を禁止しないように制御する。
また、制御手段９は、始動カウンタ１３を複数備わる前記診断対象４に対して個別に設定し、エンジン３の始動の禁止をスタータ５の起動の禁止と燃料噴射の禁止との一つ以上を実施することにより成し得る。
更に、制御手段９は、前記累積されたエンジン始動回数がある場合に、エンジン３の始動時点で運転者に始動可能回数を含むエンジンシステム１の状態を告知する。

前記警告デバイス１６は、運転者への告知手段であり、例えば、図３に示す警告ランプ１７、図４に示すスピーカ１８、あるいは、図５に示すディスプレイ１９からなる。
図３に示す警告ランプ１７においては、運転可能回数を表示する場合の例として、故障項目等の情報を表示しないで、エンジン３の始動可能回数を表示する（故障項目等の情報は、別表示することもできる）。また、エンジン３を一回始動させる毎に、カウントダウンさせる。
図４に示すスピーカ１８においては、音声アナウンスで警告する場合の例であり、故障項目のアナウンスを行ったり、始動できなくなるまでの始動回数をアナウンスしたり、「修理工場に行く」要求についてもアナウンスする。
図５に示すディスプレイ１９においては、故障項目や始動可能回数等の情報を表示したり、表示を始動時及び始動から所定時間のみ表示し、その後は通常の使用としたり、「カウンタがゼロになると始動できなくなる」注意も表示したり、「修理工場に行く」要求についても表示する。
なお、警告デバイス１６においては、警告ランプ１７とスピーカ１８とディスプレイ１９とを組み合わせて用い、運転者に警告を行うことも可能である。

この実施例において、運転者への警告システム構成の第１の例としては、警告表示等を一つのコントローラで行う場合には、図７に示すように、車載用の高速通信ライン（例えば、制御装置間をつなぐＣＡＮ通信等）２０に、複数の制御手段９として、エンジンコントローラ２１とＡ／Ｔ（自動変速機）コントローラ２２とＡ／Ｃ（空調装置）コントローラ２３とＡＢＳ（アンチブレーキシステム）コントローラ２４とトラクションコントローラ２５とを接続する。そして、エンジンコントローラ２１には、エンジン３の始動制限制御するように、スタータ５とインジェクタ６と点火栓７とその他の機器８とを接続するとともに、警告デバイス１６として、警告ランプ１７とスピーカ１８とディスプレイ１９とを接続する。この場合、エンジンコントローラ２１は、全コントローラの対象故障フラグの監視を行うとともに、エンジンシステム１の故障後の始動カウンタ１３の制御を行う。

また、運転者への警告システム構成の第２の例としては、警告デバイス１６を高速通信ライン２０上に接続して制御する場合には、図８に示すように、高速通信ライン２０に、制御手段９として、エンジンコントローラ２１とＡ／Ｔコントローラ２２とＡ／Ｃコントローラ２３とＡＢＣコントローラ２４とトラクションコントローラ２５とを接続する。そして、エンジンコントローラ２１には、エンジン３の始動制限制御するように、スタータ５とインジェクタ６と点火栓７とその他の機器８とを接続する。また、高速通信ライン２０には、警告デバイス１６として、警告ランプ１７とスピーカ１８とディスプレイ１９とを接続する。この場合、エンジンコントローラ２１は、全コントローラの対象故障フラグの監視を行うとともに、故障後の始動カウンタ１３の制御を行う。

次に、この実施例の作用を説明する。
図１は、エンジン３の始動時制御を示すフローチャートである。
図１に示すように、制御手段９のプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、診断対象４に対して故障フラグがあるか否かを判断する（ステップＡ０２）。
このステップＡ０２がＹＥＳの場合には、診断対象４に対して故障があり、この故障検出後のエンジン始動回数を累積し、そして、この累積されたエンジン始動回数が所定値（規定回数）未満か否かを判断する（ステップＡ０３）。
このステップＡ０３がＹＥＳの場合には、累積されたエンジン始動回数が所定値未満であり、通常制御を実行し（ステップＡ０４）、エンジン３を始動し（ステップＡ０５）、故障検出後のエンジン始動回数のカウントアップを行い（ステップＡ０６）、そして、警告デバイス１６に出力し（ステップＡ０７）、プログラムを終了する（ステップＡ０８）。
前記ステップＡ０３がＮＯの場合には、累積されたエンジン始動回数が所定値に達し、スタータ５の起動を停止、あるいは、燃料噴射の停止・点火の停止等により（ステップＡ０９）、エンジン３の始動を不可能として禁止し（ステップＡ１０）、そして、警告デバイス１６に出力し（ステップＡ１１）、プログラムを終了する（ステップＡ０８）。
一方、前記ステップＡ０２がＮＯの場合には、累積されたエンジン始動回数が前記所定値に達する前にエンジンシステム１の正常が判断され、故障検出後のエンジン始動回数の累積をリセットして初期値とし（ステップＡ１２）、通常制御を実行し（ステップＡ１３）、そして、エンジン３を始動し（ステップＡ１４）、プログラムを終了する（ステップＡ０８）。

図２は、エンジン３の運転中の制御を示すフローチャートのである。
図２に示すように、制御手段９のプログラムがスタートすると（ステップＢ０１）、先ず、エンジン３が運転中か否かを判断する（ステップＢ０２）。
このステップＢ０２がＹＥＳの場合には、運転中であり、故障診断実施条件が成立したか否かを判断し（ステップＢ０３）、このステップＢ０３がＮＯの場合には、前記ステップＢ０２に戻す。
このステップＢ０３がＹＥＳの場合には、故障診断を実施し（ステップＢ０４）、この故障診断の結果が正常か否かを判断し（ステップＢ０５）、このステップＢ０５がＮＯの場合には、前記ステップＢ０２に戻す。
このステップＢ０５がＹＥＳの場合には、故障検出後のエンジン始動回数の累積をクリアして初期値とし（ステップＢ０６）、プログラムを終了する（ステップＢ０７）。
一方、前記ステップＢ０２がＮＯの場合には、運転中でないので、直ちにプログラムを終了する（ステップＢ０７）。

即ち、故障継続時の始動可能回数制限方法においては、排ガスレベルが規制値を超えるような故障が継続し、冷機始動からの運転（冷機始動−走行−停止）が所定の回数に到達した場合において、スタータ５の起動の禁止や燃料噴射の禁止等の手段を用いて冷機始動を禁止する。また、冷機始動を禁止する運転回数は、排ガスへの影響度を考慮して故障項目毎に設定してもよい。更に、冷機始動のみでは無く、全ての始動をカウントする方式でもよい。
また、エンジン３の始動からの運転回数情報の保存において、緊急時、バッテリ１５の端子を外せば始動できるようにする場合、揮発メモリや記憶装置（ＲＡＭ）１１を用いる。記憶装置（ＲＡＭ）１１は、メンテナンスや地域環境により、実用上有利である。また、指定回数に到達した場合は、所定の診断ツールで始動カウンタ１３をクリアしない限りはエンジン３の始動ができないようにする際に、不揮発メモリにその情報を保存する。この不揮発メモリは、環境汚染上有利である。
更に、エンジン３の始動からの運転回数情報のクリアにおいて、始動カウンタ１３が所定回数に到達する前に正常復帰した場合は、その時点以降でその情報をクリアする。また、修理工場における修理が完了した場合には、専用ツールにより情報をクリアするが、情報を記憶装置（ＲＡＭ）１１に保存している場合は、バッテリ１５の端子を外してクリアすることもできる。

この実施例において、異常診断が確定された車両において、すぐに修理が行われず、継続使用されることによる大気への影響を防止することを目的に、故障診断システムにより異常が確定し、故障表示灯（ＭＩＬ）により運転者にも表示が完了している状態で、適切な修理がなされないで故障状態のまま継続使用されている場合において、エンジン３の始動できる運転回数を制限する制御や、始動カウンタ１３が故障確定後の始動回数をカウントダウンする制御を実施する。

以上この発明の実施例について説明してきたが、上述の実施例の構成を請求項毎に当てはめて説明する。
先ず、請求項１に記載の発明において、制御手段９は、異常検出手段１２がエンジンシステム１の異常を検出した場合に、始動カウンタ１３でエンジンシステム１の異常検出後のエンジン始動回数を累積し、且つこの累積されたエンジン始動回数が予め設定した所定値に達した場合に、エンジン３の始動を一回以上禁止する一方、前記累積されたエンジン始動回数が前記所定値に達する前に異常検出手段１２がエンジンシステム１の正常を判断した場合には、始動カウンタ１３でのエンジン始動回数の累積を初期値に戻してエンジン３の始動を禁止しないように制御する。これにより、エンジンシステム１の故障状態のまま長く車両の継続使用することを抑止でき、また、運転者や所有者に、故障箇所の修理等を促す機会を与えることができ、更に、大気汚染等環境への影響を抑制することができる。
また、請求項２に記載の発明において、制御手段９は、始動カウンタ１３を複数備わる診断対象４に対して個別に設定し、エンジン３の始動の禁止をスタータ５の起動の禁止と燃料噴射の禁止との一つ以上を実施することにより成し得る。これにより、エンジンシステム１の故障状態のまま継続使用する機会を制限することで、さらなる故障箇所の増大を抑制することができる。
更に、請求項３に記載の発明において、制御手段９は、前記累積されたエンジン始動回数がある場合に、始動時点で運転者に始動可能回数を含むエンジンシステム１の状態を告知する。これにより、突発的に始動制限しないので、運転者の都合や地域環境といった制約に対して利便性における不都合を生じにくくしつつ、修理等を促す注意を喚起することができる。

なお、この発明は、上述の実施例に限定されず、種々応用改変が可能であることは勿論である。
例えば、車両の制御に関しては多くのコントローラが使用されており、それぞれに故障診断を実施しているものもある。この中で、特に、走行中の保安等に関係する特定の診断項目について、同様なシステムで運転者に警告し、エンジンの始動回数を制限することにより不具合の発生を防止できる。
また、故障した車載部品が特定できるように車載部品毎に異なった故障コードを設け、故障した車載部品がある時には、故障コードを出力し且つ保存する機能を設ければ、告知手段である音声装置や表示装置にて部品毎に案内を変更することが可能である。
更に、始動カウンタは、複数ある対象フラグ毎に設定する。始動カウンタの所定値を診断対象に応じて変更でき、故障の重要度に応じて規制度合いを所望にできる。正しく異常を検出している場合、同じ装置（診断対象）が繰り返し異常となる確率が高い。その場合、始動カウンタは、複数ある対象フラグの総和でカウントしても良い。
更にまた、車両の緊急時には、エンジンの始動可能回数の制限を解除することにより、エンジンを始動させて緊急避難等を行わせることが可能である。

エンジンシステムに故障がある場合に、運転者に警告を与えてエンジンの始動可能回数を制限することを、他の制御にも適用することができる。

エンジン始動時の制御のフローチャートである。 エンジン運転中の制御のフローチャートである。 警告ランプの図である。 スピーカの図である。 ディスプレイの図である。 エンジンシステム制御装置の構成図である。 第１の例による運転者への警告システム構成図である。 第２の例による運転者への警告システム構成図である。

符号の説明

１ エンジンシステム
２ エンジンシステム制御装置
３ エンジン
４ 診断対象
５ スタータ
６ インジェクタ
７ 点火プラグ
８ その他の機器
９ 制御手段
１０ ＣＰＵ
１１ ＲＡＭ
１２ 異常検出手段
１３ 始動カウンタ
１４ イグニションスイッチ
１５ バッテリ
１６ 警告デバイス
１７ 警告ランプ
１８ スピーカ
１９ ディスプレイ

Claims (3)

1. エンジンの運転に関わる複数の診断対象を設け、それぞれの診断対象に対する診断条件が成立する毎に繰り返し起動されてエンジンシステムの異常診断を実行し該エンジンシステムの異常を検出する異常検出手段と所定条件でエンジン始動回数を累積する始動カウンタとが備えられた制御手段を設けたエンジンシステム制御装置において、前記制御手段は、前記異常検出手段が前記エンジンシステムの異常を検出した場合に、前記始動カウンタで前記エンジンシステムの異常検出後のエンジン始動回数を累積し、且つこの累積されたエンジン始動回数が予め設定した所定値に達した場合に、前記エンジンの始動を一回以上禁止する一方、前記累積されたエンジン始動回数が前記所定値に達する前に前記異常検出手段が前記エンジンシステムの正常を判断した場合には、前記始動カウンタでのエンジン始動回数の累積を初期値に戻して前記エンジンの始動を禁止しないように制御することを特徴とするエンジンシステム制御装置。
2. 前記制御手段は、前記始動カウンタを複数備わる前記診断対象に対して個別に設定し、前記エンジンの始動の禁止をスタータの起動の禁止と燃料噴射の禁止との一つ以上を実施することにより成し得ることを特徴とする請求項１に記載のエンジンシステム制御装置。
3. 前記制御手段は、前記累積されたエンジン始動回数がある場合に、前記エンジンの始動時点で運転者に始動可能回数を含む前記エンジンシステムの状態を告知することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンシステム制御装置。

Images