(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの複数の気筒に燃料を噴射する複数の燃料噴射弁を加熱する複数のヒータの故障を検出する方法にして、
ヒータの作動を停止させるとき、前記複数のヒータの作動を一時に一つずつ順次停止させ、各一つのヒータが停止される毎にヒータ全体の作動電流または作動電圧の少なくとも一方に生ずる変化を検出し、該変化の均一性が失われたとき、該停止に係るヒータが故障していると判断することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記変化の均一性は、ヒータの各一つの作動が停止される毎に、該停止の前後に於けるヒータ電流の総和の差と該停止の直前に供給されていたヒータ電流の総和をそのときの作動ヒータ数にて除した商との対比に基づいて判断されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記変化の均一性は、ヒータの各一つの作動が停止される毎に、該停止の前後に於ける総合ヒータ電圧の差が所定のしきい値以上であるか否かに基づいて判断されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車輌のエンジンに係り、特にその燃料噴射弁を加熱するヒータに係る。
【０００２】
【従来の技術】
上記用途のエンジンに於いて、エンジン燃焼室内へ燃料を噴射する燃料噴射弁に電気式ヒータを設け、かかるヒータにて燃料噴射弁を加熱することにより燃料を加熱しつつ噴射することは、既に古くから行なわれており、またかかるヒータによる燃料の加熱を大気やエンジンの温度状態或は燃料の燃焼状態等に基づいて制御する発明も種々提案されている。そのような発明の一例は特開平１１−１４８４４１号公報に示されている。
【０００３】
また特開平８−２８４７６６号公報には、エンジン吸気通路に設けられた燃料噴射弁から噴射された燃料をその下流位置に配置されたポートヒータに衝突させてエンジンへ供給される燃料を加熱するものであるが、かかるポートヒータが正常に作動しているか否かを、その電流の始動時立上がり特性に基づいて判断することが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これら諸提案のヒータ作動制御によるエンジン始動性の向上は、エンジンの複数の気筒に燃料を噴射する複数の燃料噴射弁を加熱する複数のヒータが全て正常に作動することを暗黙の前提としている。しかし、燃料噴射弁加熱用ヒータは、その作動時には加熱と振動とに同時に曝される部品である。ヒータが如何なる素材より如何なる構造に作られていようとも、凡そ如何なる物品にとっても熱と振動とはいづれもその正常な状態を保つ上での大敵であり、しかも熱と振動の敵性は高い相乗性を有する。この点に於いて、燃料噴射弁加熱用ヒータに作用する振動は各ヒータ毎に甚だ不規則にして且つ不均一であり、これに各種のヒータ作動制御が加わると、ヒータの耐久性に於ける均一性は大きく阻害される。
【０００５】
このようにエンジンの燃料噴射弁加熱用ヒータに於いて、その耐久性の均一化が極めて困難であることへの対処としては、耐久性を全体として高め、最低の耐久性によっても市場の要求を充たすようにすること、或いはいづれかのヒータに故障が生じたときには直ちに故障したヒータのみを取り換えることができるよう、各ヒータに対し個別に故障検出装置を設けておくこと、等が考えられるが、これらの対策はいづれもエンジンコストの増大を招く。
【０００６】
本発明は、エンジンの燃料噴射弁加熱用ヒータには上記の如き問題があることに着目し、それを解決することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決すべく、本発明は、エンジンの複数の気筒に燃料を噴射する複数の燃料噴射弁を加熱する複数のヒータの故障を検出する方法にして、
ヒータの作動を停止させるとき、前記複数のヒータの作動を一時に一つずつ順次停止させ、各一つのヒータが停止される毎にヒータ全体の作動電流または作動電圧の少なくとも一方に生ずる変化を検出し、該変化の均一性が失われたとき、該停止に係るヒータが故障していると判断することを特徴とする方法を提案するものである。
【０００８】
上記のヒータ故障検出方法に於いて、前記変化の均一性は、ヒータの各一つの作動が停止される毎に、該停止の前後に於けるヒータ電流の総和の差と該停止の直前に供給されていたヒータ電流の総和をそのときの作動ヒータ数にて除した商との対比に基づいて判断されてよい。
【０００９】
或いはまた、上記のヒータ故障検出方法に於いて、前記変化の均一性は、ヒータの各一つの作動が停止される毎に、該停止の前後に於ける総合ヒータ電圧の差が所定のしきい値以上であるか否かに基づいて判断されてよい。
【００１０】
【発明の作用及び効果】
上記の如く、エンジンが複数の気筒を有し、それに応じて燃料噴射弁が複数個設けられ、それに応じて燃料噴射弁を加熱するヒータが複数個設けられる場合にも、ヒータの作動を停止させるとき、前記複数のヒータの作動を一時に一つずつ順次停止させ、各一つのヒータが停止される毎にヒータ全体の作動電流または作動電圧の少なくとも一方に生ずる変化を検出し、該変化の均一性が失われたとき、該停止に係るヒータが故障していると判断すれば、各ヒータに個別に故障検出装置を設けなくとも、故障検出装置に比して遥かに安価な電流遮断装置を各ヒータに対し設けておき、ヒータ全体の作動電流または作動電圧の少なくとも一方を唯一つの電流計または電圧計にて読み取ることにより、任意のヒータ作動終了時を選んで全てのヒータについての故障の有無を検査することができる。
【００１１】
尚、ここで明らかなことではあるが、エンジンの燃料噴射弁加熱用ヒータは、通常エンジンの冷温始動時の極く限られた時間だけ作動されるものであり、従ってヒータの作動を停止する操作は、ヒータの正規の作動制御の一部であり、しかもそれはエンジンの作動中、即ち車輌のキースイッチがオンとされている車輌の通常の運転中に生ずる操作であり、ヒータの故障検査のために車輌の通常運転に何らかの修正を要する操作ではない。
【００１２】
上記の構成に於いて、前記変化の均一性が、ヒータの各一つの作動が停止される毎に、該停止の前後に於けるヒータ電流の総和の差と該停止の直前に供給されていたヒータ電流の総和をそのときの作動ヒータ数にて除した商との対比に基づいて判断され、或はまた、該停止の前後に於ける総合ヒータ電圧の差が所定のしきい値以上であるか否かに基づいて判断されれば、多気筒エンジンであって、ヒータが一つずつ停止されていく途中でヒータ制御が変化し、ヒータ電流の制御値が変化してくる場合にも、各ヒータの故障を誤りなく判断することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
添付の図１は、本発明のヒータ検査方法を実施するヒータ作動回路の一つの実施例を示す概略図である。図に於いて、Ｈ１〜Ｈ６は各々ヒータであり、この例では６気筒エンジンの第１気筒〜第６気筒に対する図には示されていない燃料噴射弁をそれぞれ加熱するようになっている。これらのヒータはそれぞれ電源端子ＡとＢの間にトランジスタスイッチＴ１〜Ｔ６を介して接続されており、これらのトランジスタスイッチの各々が電気式制御装置ＥＣＵによりオンオフ制御されることにより、個別に作動または非作動（停止）とされる。ヒータＨ１〜Ｈ６のうちの、トランジスタスイッチＴ１〜Ｔ６がオンとされることにより作動状態とされたものを通って流れる電流の総和、およびそのとき端子ＡＢ間に掛かる電圧は、それぞれ電流計Ｍｉおよび電圧計Ｍｖにより測定され、それらの情報は電気式制御装置ＥＣＵへ伝えられる。尚、以下の図２および図３についての説明より明らかな通り、電流計Ｍｉと電圧計Ｍｖについては、いづれか一方のみによって本発明を実施することができる。
【００１４】
図２は、図１に示されている如きヒータとその作動回路に於いて、特に電流計Ｍｉの測定値に基づいてヒータＨ１〜Ｈ６の故障を個別に検出する実施例を示すフローチャートである。尚、図２のフローチャートは、ヒータの数を任意の数Ｍとして構成されている。
【００１５】
このフローチャートによるヒータ故障検出のためのヒータ停止制御は、図には示されていないヒータ制御装置によりそれまで作動されていたヒータを停止すべき判断がなされたとき開始される。但し、本発明によるヒータの故障検出は、ヒータ停止の度毎に行なわれるとは限らず、その実行の頻度はヒータ制御装置、或は車輌制御装置等により、適宜に定められてよいものである。ヒータ停止制御が開始されると、ステップ１０にて制御に必要なデータの読込みが行なわれる。かかるデータには電流計Ｍｉの読みが含まれる。
【００１６】
次いで制御はステップ２０へ進み、フラグＦが１であるか否かが判断される。フラグＦは、この種の制御の常として制御の開始に当たって０にリセットされているので、制御が最初にステップ２０に到達したときには、答えはノーであり、制御はステップ３０へ進み、ここでステップ１０にて読み込まれたデータよりそのときの電流計Ｍｉの読みＩがＩｂとして記憶される。
【００１７】
次いで制御はステップ４０へ進み、気筒番号を示す整数値Ｎが１だけ増分される。Ｎもまた制御の始動時には０にリセットされているので、ここでＮは先ず１とされる。次いで制御はステップ５０へ進み、Ｎ番目、ここでは第１番目、の気筒の燃料噴射弁のヒータが停止される。次いで制御はステップ６０へ進み、フラグＦが１にセットされ、制御はステップ１０の前に戻る。
【００１８】
ステップ１０にては再びデータの読込みが行なわれ、制御はステップ２０へ進み、再びフラグＦが１であるか否かが判断される。今度はフラグＦは１となっているので、制御はステップ７０へ進み、ここで再度のステップ１０にて読み込まれたデータに基づきそのときの電流計Ｍｉの読みＩがＩａとして記憶される。
【００１９】
次いで制御はステップ８０へ進み、ＩｂとＩａの差Ｉb−Ｉaが、Ｍををエンジンの全気筒数、即ち全ヒータ数、として、ＩｂをＭ−Ｎ＋１で除した商より或る適当な僅少値ΔＩ以上大きいか否かが判断される。本来もしステップ５０にて停止されたヒータ（今ここでは第１気筒のヒータ）が正常であれば、それが停止されることによりヒータへの供給電流の総和が減る量は１ヒータ分であり、それはＩｂ／（Ｍ―Ｎ＋１）に等しい筈であるので、これよりヒータ間の抵抗値のばらつき等によるヒータ間の電流のばらつきを考慮した許容差としてΔＩを引いた値よりもＩb−Ｉaは大きい筈である。従って、ステップ８０の答えがイエスのときには、ヒータＮ（ここではＮ＝１）は正常であると判断される。このとき制御はステップ９０へ進み、フラグＦを０にリセットし、ステップ１００へ進む。
【００２０】
ステップ１００に於いては、ＮがＭに等しいか否かが判断され、答えがノーのときには制御は再びステップ１０の前に戻り、Ｎ＝１について上に行なった制御と同様の制御をＮ＝２について繰り返す。
【００２１】
一方、ステップ８０の答えがノーになるとすれば、それはヒータＮを停止即ち遮断したにも拘わらず、その前後に於ける全ヒータ電流の差Ｉｂ−Ｉａが正規の１ヒータ分減らないということであり、これはヒータＮが正常に電流を消費していなかったことを示す。一般にこの種のヒータに生ずる故障は焼損や破損により電流を通じなくなることである。従って、このときには制御はステップ１１０へ進み、ヒータＮが故障していることを示す任意の適当な警報が点ぜられた後、制御はステップ９０へ進む。
【００２２】
かくしてヒータＮ（Ｎ＝１）から始まって順次ヒータが一つずつ停止され、その都度停止されたヒータが正常に作動していたか否かが判断される。そして最後のヒータＮ（Ｎ＝Ｍ）が停止されてその検査ステップ８０が終了し、制御がステップ１００に達すると、答えはイエスとなり、このフローチャートによる一回のヒータ停止制御作動は終了する。そのときいづれかのヒータが故障しているときには、ステップ１１０にて点じられた警報が残される。
【００２３】
図３は、図１に示されている如きヒータとその作動回路に於いて、特に電圧計Ｍｖの測定値に基づいてヒータＨ１〜Ｈ６の故障を個別に検出する実施例を示すフローチャートである。図３のフローチャートに於いて、図２のフローチャートに於けるステップに対応するステップは図２に於けると同じステップ番号により示されている。この実施例に於いては、ステップ３５および７５にて、それぞれそれに先立つステップ１０にて読み込まれたデータに基づき、そのときのヒータ全体に掛かっている電圧ＶがＶｂおよびＶａとして記憶され、ステップ８５にて、Ｖａ−Ｖｂが或る所定のしきい値ΔＶ以上であるか否かが判断される。かかるヒータの電源であるバッテリやキャパシタ等の蓄電装置は、その大小の如何によらず限られた容量のものであるため、ヒータの作動が一つでも停止されると、たとえ極く僅かではあっても負荷の減少により電圧が上昇する。そこで、しきい値ΔＶの値を適当に設定しておけば、一つずつヒータを停止させたとき電圧計Ｍｖに現れる電圧上昇Ｖａ−Ｖｂをしきい値ΔＶに対比させることにより、そのとき停止されたヒータが正常に作動していたか否かを判断することができる。
【００２４】
以上に於いては本発明を二つの実施例について詳細に説明したが、これらの実施例について本発明の範囲内にて種々の修正が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のヒータ検査方法を実施するヒータとヒータ作動回路の一つの実施例を示す概略図。
【図２】図１に示されている如きヒータとその作動回路に於いて、電流計Ｍｉの測定値に基づいてヒータの故障を個別に検出する方法の実施例を示すフローチャート。
【図３】図１に示されている如きヒータとその作動回路に於いて、電圧計Ｍｖの測定値に基づいてヒータの故障を個別に検出する方法の実施例を示すフローチャート。
【符号の説明】
Ｈ１〜Ｈ６…ヒータ
Ｔ１〜Ｔ６…トランジスタスイッチ
Ｍｉ…電流計
Ｍｖ…電圧計
【図１】
0003729730.tif 000002
【図２】
0003729730.tif 000003
【図３】
0003729730.tif 000004