(57)【要約】  【課題】燃料噴射制御装置など、内燃機関の燃焼状態検出に関わる機器の故障を診断することのできる故障診断方法を提供すること。  【解決手段】内燃機関の燃焼時に発生するイオン電流を検出するイオン電流検知センサＢ１〜Ｂ４から得られるイオン信号ＩＯＮ１〜ＩＯＮ４に、内燃機関の１作動サイクル中のある期間に所定の態様が生じているか否かを判断することによって、内燃機関の点火系やイオン電流検出に関連する部位などの故障を診断する。  【選択図】図７
2008121565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼時に発生するイオン電流を検出するイオン電流検出手段から得られる信
号に、前記内燃機関の１作動サイクル中のある期間に所定の態様が生じているか否かを判
断することによって、
前記内燃機関の点火系もしくはイオン電流検出に関連する部位、又は前記内燃機関の点
火系及び前記部位の故障を診断することを特徴とする故障診断方法。
【請求項２】
内燃機関の燃焼時に発生するイオン電流を検出するイオン電流検出手段から得られる信
号に対して非検出期間を設けてノイズを除去するマスク手段から取得した信号に、前記内
燃機関の１作動サイクル中のある期間に所定の態様が生じているか否かを判断することに
よって、
前記内燃機関の点火系、イオン電流に関連する部位、及び前記マスク手段よりなる１群
中から任意適宜に選ばれた１員又は複数員の故障を診断することを特徴とする故障診断方
法。
【請求項３】
前記マスク手段から取得した信号に、点火の影響を受けて起こる変化が生じているか否
かを判断することによって、
前記内燃機関の１作動サイクル中の前記ある期間に前記所定の態様が生じているか否か
を判断することを特徴とする請求項２記載の故障診断方法。
【請求項４】
車両の状態がプレイグニッションを発生する状態にない時、
前記内燃機関の１作動サイクル中の前記ある期間に前記所定の態様が生じているか否か
の判断を行うものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の故障診断
方法。
【請求項５】
車両の状態が燃焼イオンを発生する状態にない時、
前記内燃機関の１作動サイクル中の前記ある期間に前記所定の態様が生じているか否か
の判断を行わないことを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の故障診断方法。
【請求項６】
内燃機関の燃焼時に発生するイオン電流を検出するイオン電流検出手段から得られる信
号に、前記内燃機関の１作動サイクル中のある期間に所定の態様が生じているか否かを判
断する判断手段を備え、
該判断手段による判断結果に基づいて、前記内燃機関の点火系もしくはイオン電流検出
に関連する部位、又は前記内燃機関の点火系及び前記部位の故障を診断するように構成さ
れていることを特徴とする故障診断システム。
【請求項７】
内燃機関の燃焼時に発生するイオン電流を検出するイオン電流検出手段から得られる信
号に対して、非検出期間を設けてノイズを除去するマスク手段と、
該マスク手段でノイズ除去された信号に、前記内燃機関の１作動サイクル中のある期間
に所定の態様が生じているか否かを判断する判断手段とを備え、
該判断手段による判断結果に基づいて、前記内燃機関の点火系、イオン電流検出に関連
する部位、及び前記マスク手段よりなる１群中から任意適宜に選ばれた１員又は複数員の
故障を診断するように構成されていることを特徴とする故障診断システム。
【請求項８】
前記判断手段が、前記マスク手段でノイズ除去された信号に、点火の影響を受けて起こ
る変化が生じているか否かを判断するものであることを特徴とする請求項７記載の故障診
断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は故障診断方法、及び故障診断システムに関し、より詳細には、機器の故障を診
断するための故障診断方法、及び故障診断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関は吸入行程、圧縮行程、膨張行程（燃焼行程）、排気行程を繰り返して回転す
るものであり、これら４行程で１作動サイクルの完了となる。内燃機関においては複数の
気筒で構成されているものが一般的で、各気筒の燃焼室内で空気と燃料の混合ガスを燃焼
させ、その燃焼に伴う爆発力によってピストンを動かし、熱エネルギーを機械エネルギー
（動力）に変換することにより、内燃機関の回転出力として取り出している。
【０００３】
各気筒の燃焼室内で混合ガスが正常に燃焼すると、イオン電流が発生する。このイオン
電流は、燃焼室内の燃焼状態によって敏感に変化するため、イオン電流の発生状態を検出
することによって内燃機関の燃焼状態を検出することができる。例えば、下記の特許文献
１〜４には、内燃機関の燃焼時に発生するイオン電流を検出する技術について開示されて
いる。
【０００４】
図１は内燃機関の燃焼状態検出機能を有した、従来の燃料噴射制御装置の一例を概略的
に示したブロック図である。図中１は４気筒内燃機関の燃料噴射を制御するための燃料噴
射制御装置（ＥＦＩ−ＥＣＵ）を示しており、燃料噴射制御装置１はモニタ気筒切替回路
（ＭＰＸ）２と、マスク回路３と、ラッチ回路４と、マイクロコンピュータ（マイコン）
５とを含んで構成されている。
【０００５】
マイクロコンピュータ５は、図２に示したように、＃１気筒〜＃４気筒それぞれに対応
するイグナイタＡ１〜Ａ４に対して、適切なタイミングで点火指令信号ＩＧＴ１〜ＩＧＴ
４（ＩＧＴ−ＯＮ信号及びＩＧＴ−ＯＦＦ信号）を＃１気筒、＃３気筒、＃４気筒、＃２
気筒に対応した順で出力するようになっている。
【０００６】
イグナイタＡｎ（ｎは１〜４）は、マイクロコンピュータ５から出力される点火指令信
号ＩＧＴｎに基づいて、イグニッションコイル（図示せず）の一次コイルに流れる一次充
電電流の通電を制御するものである。点火指令信号ＩＧＴｎがＯＦＦからＯＮへ立ち上が
ると、イグニッションコイルの一次コイルに一次充電電流が通電され、その後、点火指令
信号ＩＧＴｎがＯＮからＯＦＦへ立ち下がると、一次充電電流が遮断されるようになって
いる。一次充電電流が遮断されると、イグニッションコイルの二次コイルに高電圧が発生
して、点火プラグ（図示せず）に点火されることになる。
【０００７】
イオン電流検知センサＢ１〜Ｂ４は、＃１気筒〜＃４気筒の燃焼室内で発生するイオン
電流を検知するものである。イオン電流に基づくイオン信号ＩＯＮｎは、図２に示したよ
うに、点火準備時に（すなわち、点火指令信号ＩＧＴｎがＯＦＦからＯＮに立ち上がって
暫くすると）ある期間Ｌｏｗとなる（一次充電、図中Ｔ11、Ｔ31、Ｔ41、Ｔ21）。
【０００８】
また、イオン信号ＩＯＮｎは、点火して（すなわち、点火指令信号ＩＧＴｎがＯＮから
ＯＦＦへ立ち下がって）から暫くするとある期間Ｌｏｗとなる（燃焼イオン、図中Ｔ12、
Ｔ32、Ｔ42、Ｔ22）。燃焼イオンについては、長い時には排気行程まで継続する場合があ
る。
【０００９】
なおこの時、点火ノイズが発生し、その発生した点火ノイズがイオン電流検知センサＢ
ｎで検知されることがある。例えば、イオン電流検知センサＢ１が、＃１気筒とは別の＃
３気筒で発生した点火ノイズを検知することによって、イオン信号ＩＯＮ１がＬｏｗにな
る。
【００１０】
また、プレイグニッション（Pre-Ignition）が発生した場合には、点火指令信号ＩＧＴ
ｎのＯＮからＯＦＦへの立ち下がり前にイオン電流が発生し、イオン信号ＩＯＮｎがＬｏ
ｗになる（プレイグ、図中Ｔ13、Ｔ33、Ｔ43、Ｔ23）。なお、プレイグニッションとは、
内燃機関において、点火制御される前に燃焼し始め、燃焼時期が早まる現象を言う。
【００１１】
また、マイクロコンピュータ５は、出力ポート５ａ、５ｂからモニタ気筒切替回路２の
入力ポート２ａ、２ｂに対して、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力後に切替信号ＣＨａ、ＣＨｂ
を出力するようになっている。モニタ気筒切替回路２は切替信号ＣＨａ、ＣＨｂに基づき
、モニタする気筒を切り替えるようになっている。これにより、モニタ気筒が適切なタイ
ミングで＃１気筒、＃３気筒、＃４気筒、＃２気筒の順で切り替えられることになる。
【００１２】
＃１気筒、＃３気筒、＃４気筒、＃２気筒それぞれに対し、識別コード「００」、「０
１」、「１１」、「１０」が与えられており、入力ポート２ａ、２ｂにＬｏｗ（０）の切
替信号が入力されると、モニタ気筒は＃１気筒に切り替えられ、入力ポート２ａにＬｏｗ
（０）の切替信号ＣＨａ、入力ポート２ｂにＨｉｇｈ（１）の切替信号ＣＨｂが入力され
ると、モニタ気筒は＃３気筒に切り替えられ、入力ポート２ａ、２ｂにＨｉｇｈ（１）の
切替信号ＣＨａ、ＣＨｂが入力されると、モニタ気筒は＃４気筒に切り替えられ、入力ポ
ート２ａにＨｉｇｈ（１）の切替信号ＣＨａ、入力ポート２ｂにＬｏｗ（０）の切替信号
ＣＨｂが入力されると、モニタ気筒は＃２気筒に切り替えられるようになっている。
【００１３】
図３に示したように、マイクロコンピュータ５は、イグナイタＡ１に対して、Ｌｏｗの
点火指令信号ＩＧＴ１を出力した後、入力ポート２ｂにＨｉｇｈ（１）の切替信号ＣＨｂ
を出力することによって、モニタする気筒を＃１気筒から＃３気筒へ切り替え、イグナイ
タＡ３に対して、Ｌｏｗの点火指令信号ＩＧＴ３を出力した後、入力ポート２ａにＨｉｇ
ｈ（１）の切替信号ＣＨａを出力することによって、モニタする気筒を＃３気筒から＃４
気筒へ切り替えるようになっている。
【００１４】
図中の「ＭＰＸ出力」は、モニタ気筒切替回路２（図１）から出力される電圧信号Ｓ１
を示している。モニタ気筒切替回路２から出力されるこの電圧信号Ｓ１が、モニタ区間に
属するイオン信号ＩＯＮｎとなる。
すなわち、モニタ気筒が＃１気筒である時（図中のＩＯＮ１モニタ区間）、イオン電流
検知センサＢ１で検知されたイオン電流に基づくイオン信号ＩＯＮ１が電圧信号Ｓ１とし
てマスク回路３へ出力され、モニタ気筒が＃３気筒である時（図中のＩＯＮ３モニタ区間
）、イオン電流検知センサＢ２で検知されたイオン電流に基づくイオン信号ＩＯＮ３がマ
スク回路３へ出力されるようになる。
【００１５】
マスク回路３（図１）は、一定期間（ノイズマスク時間）をイオン信号の非検出期間と
することでノイズを除去するものである。そのため、モニタ区間に属するイオン信号ＩＯ
ＮｎがＬｏｗになり、Ｌｏｗの状態がノイズマスク時間以上継続されると、マスク回路３
から出力される電圧信号Ｓ２がＨｉｇｈになるようになっている。
【００１６】
マスク回路３はプレイグニッションの検出に利用されるものであり、マスク回路３から
出力された電圧信号Ｓ２はラッチ回路４を介して電圧信号Ｓ３としてマイクロコンピュー
タ５の一般ポート５ｃへ出力されるようになっている。
ラッチ回路４は、マイクロコンピュータ５からの指示によって、モニタすべきタイミン
グ（例えば、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号出力から１０〜５０μ秒前）で入力状態をラッチ（保持
）するものである。また、プレイグニッションに起因するイオン電流の発生時間がマスク
回路３でのノイズマスク時間よりも長い場合、プレイグニッションを検出することができ
る。
【００１７】
マイクロコンピュータ５は、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力後、ラッチ回路４でラッチされ
ている信号（電圧信号Ｓ３）を読み込み、電圧信号Ｓ３を読み込んだ後、ラッチ回路４に
対してクリア制御を指示するようになっている。これにより、マイクロコンピュータ５は
ＩＧＴ−ＯＦＦ信号出力（すなわち、点火）から１０〜５０μ秒前にマスク回路３から出
力された電圧信号Ｓ２を電圧信号Ｓ３として読み込むことができる。
【００１８】
プレイグニッションが発生している場合、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号出力から１０〜５０μ前
の電圧信号Ｓ２はＨｉｇｈとなる。従って、マイクロコンピュータ５は、ラッチ回路４か
ら読み込んだ信号に基づいて、プレイグニッションが発生しているかどうかを判断するこ
とができる。
【００１９】
図４はマスク回路３の回路構成を示した図である。モニタ気筒切替回路２（図１）で選
択された、イオン信号ＩＯＮｎに基づく電圧信号ＳＡ（図１に示す電圧信号Ｓ１）は抵抗
１１を介して比較器１２の反転（−）端子に入力されている。また、比較器１２の非反転
（＋）端子には基準電源Ｖｃを抵抗１３、１４で分圧した比較電圧ＴＨ１が入力され、こ
の比較器１２からは、イオン信号ＩＯＮｎに基づく内燃機関での燃焼状態に応じた電圧信
号が出力されるようになっている。比較器１２の出力端子は抵抗１５を介して基準電源Ｖ
ｃに接続されると共に、ＯＵＴ端子に接続されている。また、このＯＵＴ端子は、ラッチ
回路４（図１）に接続される。
【００２０】
また、イオン信号ＩＯＮｎに基づく電圧信号ＳＡは、抵抗２１を介して比較器２２の反
転（−）端子に入力されている。また、比較器２２の非反転（＋）端子には基準電源Ｖｃ
を抵抗２３、２４で分圧した比較電圧ＴＨ１が入力され、この比較器２２からは、イオン
信号ＩＯＮｎに基づく内燃機関での燃焼状態に応じた電圧信号が出力されるようになって
いる。
【００２１】
比較器２２の出力端子は抵抗２５、２６を介して基準電源Ｖｃに接続されると共に、抵
抗２５、２７を介して後段の比較器３０の非反転（＋）端子に接続されている。また、抵
抗２５と抵抗２７との間（すなわち、比較器２２の出力端子と比較器３０の非反転（＋）
端子との間）には、比較器２２からの出力信号を積分するコンデンサ２８を介してグラウ
ンド（ＧＮＤ）が接続されている。
また、比較器３０の出力端子は比較器１２の出力端子とＯＵＴ端子との間に接続されて
いる。また、比較器３０の反転（−）端子には基準電源Ｖｃを抵抗３１、３２で分圧した
比較電圧ＴＨ２が入力されている。
【００２２】
図５は図４における各電圧信号ＳＡ〜ＳＣの遷移状態を示したタイミングチャートであ
る。図５（ａ）はイオン信号ＩＯＮｎに基づく電圧信号ＳＡの遷移状態を示している。ま
た、図５（ｂ）は電圧信号ＳＢの遷移状態を示し、図５（ｃ）は電圧信号ＳＣの遷移状態
を示している。
【００２３】
電圧信号ＳＡが比較電圧ＴＨ１より小さくなる（すなわち、比較器１２、２２への入力
信号が比較電圧ＴＨ１より小さくなる）と、比較器１２、２２の出力端子からの出力信号
はＬｏｗからＨｉｇｈになる。一方、電圧信号ＳＡが比較電圧ＴＨ１よりも大きくなる（
すなわち、比較器１２、２２への入力信号が比較電圧ＴＨ１よりも大きくなる）と、比較
器１２、２２の出力端子からの出力信号はＨｉｇｈからＬｏｗになる。
【００２４】
比較器２２の出力端子からの出力信号がＬｏｗからＨｉｇｈになると、コンデンサ２８
で充電が開始され、図５（ｂ）に示したように、電圧信号ＳＢはゆっくりと上昇する。一
方、比較器２２の出力端子からの出力信号がＨｉｇｈからＬｏｗになると、コンデンサ２
８で放電が開始され、電圧信号ＳＢはゆっくりと下降する。
【００２５】
電圧信号ＳＢが比較電圧ＴＨ２より大きくなる（すなわち、比較器３０への入力信号が
比較電圧ＴＨ２より大きくなる）と、比較器３０の出力端子からの出力信号はＬｏｗから
Ｈｉｇｈになる。一方、電圧信号ＳＢが比較電圧ＴＨ２より小さくなる（すなわち、比較
器３０への入力信号が比較電圧ＴＨ２より小さくなる）と、比較器３０の出力端子からの
出力信号はＨｉｇｈからＬｏｗになる。
【００２６】
比較器３０の出力端子からの出力信号がＨｉｇｈの場合、比較器１２の出力端子からの
出力信号に応じた信号がＯＵＴ端子へ出力される。従って、電圧信号ＳＢが比較電圧ＴＨ
２より大きい場合、図５（ｃ）に示したように、比較器１２の出力端子からの出力信号に
応じた信号が電圧信号ＳＣ（図１に示す電圧信号Ｓ２）としてＯＵＴ端子へ出力されるこ
とになる。
【００２７】
このように、比較器３０の非反転（＋）端子への入力信号がゆっくりと上昇していくよ
うにすることで、ノイズを除去するためのノイズマスク時間Ｔ１（図５）を設定し、イオ
ン電流検知センサＢｎからモニタ気筒切替回路２を介して出力される電圧信号Ｓ１（ＳＡ
）に含まれるノイズ成分を除去するようになっている。すなわち、電圧信号ＳＡがＬｏｗ
からＨｉｇｈに切り替わってからコンデンサ２８での積分値が比較電圧ＴＨ２を越えるま
での期間（Ｔ１）をノイズマスク時間とすることができる。なお、ノイズマスク時間Ｔ１
については、コンデンサ２８の容量を変更することによって調整することができる。
【００２８】
図６はイオン電流検知シーケンスを示した図である。図中の「ＭＰＸ出力」は、モニタ
気筒切替回路２から出力される電圧信号ＳＡ（Ｓ１）を示している。モニタ気筒切替回路
２から出力されるこの電圧信号ＳＡ（Ｓ１）が、モニタ区間に属するイオン信号ＩＯＮｎ
となる。
【００２９】
図６に示したように、ノイズマスク時間よりも長くイオン電流が発生した場合（すなわ
ち、プレイグニッションが発生した場合）、マスク回路３から出力される電圧信号ＳＣ（
Ｓ２）はＬｏｗからＨｉｇｈへ変化する。この電圧信号ＳＣ（Ｓ２）のＬｏｗからＨｉｇ
ｈへの変化を検出することによって、プレイグニッションを検出することができる。
【００３０】
ところが、イグナイタＡ１〜Ａ４やイオン電流検知センサＢ１〜Ｂ４、モニタ気筒切替
回路２、マスク回路３、ラッチ回路４に故障が生じ、電圧信号ＳＣ（Ｓ２）がＬｏｗに維
持された場合、プレイグニッションが実際に発生していても、電圧信号ＳＣ（Ｓ２）がＬ
ｏｗからＨｉｇｈへ変化しないので、プレイグニッションを検出することができない。
【００３１】
プレイグニッションを検出できないと、プレイグニッションが発生した時に行うべき燃
料噴射停止（燃料カット、Ｆ／Ｃ）などの制御を実施することができず、重篤な車両故障
などを引き起こすおそれがある。そのため、内燃機関の点火系（例えば、イグナイタＡ１
〜Ａ４）やイオン電流検出に関連する部位（例えば、イオン電流検知センサＢ１〜Ｂ４）
、モニタ気筒切替回路２、マスク回路３、ラッチ回路４の故障診断を行うことが非常に大
切となる。
【特許文献１】特開２００４−１０８２９８号公報
【特許文献２】特開２００３−２１０３４号公報
【特許文献３】特開平８−３３８２９８号公報
【特許文献４】特開平７−９１３５７号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段及びその効果】
【００３２】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、燃料噴射制御装置など、内燃機関の燃
焼状態検出に関わる機器の故障を診断することのできる故障診断方法、及び故障診断シス
テムを提供することを目的としている。
【００３３】
図６に示したイオン電流検知シーケンスから分かるように、内燃機関の点火系（例えば
、イグナイタＡ１〜Ａ４）やイオン電流検出に関連する部位（例えば、イオン電流検知セ
ンサＢ１〜Ｂ４）が正常であれば、点火準備時に、図中Ｔ11、Ｔ31に示したように、イオ
ン信号ＩＯＮｎがＬｏｗになり（一次充電）、点火後に、図中Ｔ12、Ｔ32に示したように
、イオン信号ＩＯＮｎがＬｏｗになる（燃焼イオン）。
【００３４】
換言すれば、イオン電流検知センサＢｎから得られるイオン信号ＩＯＮｎから、吸入行
程、圧縮行程、膨張行程（燃焼行程）、排気行程の１作動サイクル中にこれら現象が生じ
ていることを認めることができれば、内燃機関の点火系及びイオン電流検出に関連する部
位が正常であると判断することができる。
【００３５】
本発明は上記知見に基づきなされた発明であり、本発明に係る故障診断方法（１）は、
内燃機関の燃焼時に発生するイオン電流を検出するイオン電流検出手段から得られる信号
に、前記内燃機関の１作動サイクル中のある期間に所定の態様が生じているか否かを判断
することによって、前記内燃機関の点火系もしくはイオン電流検出に関連する部位、又は
前記内燃機関の点火系及び前記部位の故障を診断することを特徴としている。
【００３６】
上記故障診断方法（１）によれば、前記イオン電流検出手段から得られる信号に、前記
内燃機関の１作動サイクル中のある期間に所定の態様が生じているか否かを判断する。上
記したように、前記内燃機関の点火系（例えば、イグナイタＡｎ）及びイオン電流検出に
関連する部位（例えば、イオン電流検知センサＢｎ）が正常であれば、点火準備時や点火
後に、前記イオン電流検出手段から得られる信号にはある変化が生じる（例えば、イオン
電流検知センサＢｎから得られるイオン信号ＩＯＮｎはＬｏｗになる）。
【００３７】
換言すれば、前記内燃機関の１作動サイクル中に、前記イオン電流検出手段から得られ
る信号に前記ある変化が生じない場合、前記内燃機関の点火系及びイオン電流検出に関連
する部位のいずれかに異常が生じていると考えられる。従って、前記イオン電流検出手段
から得られる信号に、前記内燃機関の１作動サイクル中のある期間に起こるべき変化が生
じているか否かを判断することによって、前記内燃機関の点火系やイオン電流検出に関連
する部位の故障診断を適切に行うことができる。
【００３８】
また、本発明に係る故障診断方法（２）は、内燃機関の燃焼時に発生するイオン電流を
検出するイオン電流検出手段から得られる信号に対して非検出期間を設けてノイズを除去
するマスク手段から取得した信号に、前記内燃機関の１作動サイクル中のある期間に所定
の態様が生じているか否かを判断することによって、前記内燃機関の点火系、イオン電流
検出に関連する部位、及び前記マスク手段よりなる１群中から任意適宜に選ばれた１員又
は複数員の故障を診断することを特徴としている。
【００３９】
上記故障診断方法（２）によれば、前記マスク手段から取得した信号に、前記内燃機関
の１作動サイクル中のある期間に所定の態様が生じているか否かを判断する。前記内燃機
関の点火系（例えば、イグナイタＡｎ）及びイオン電流検出に関連する部位（例えば、イ
オン電流検知センサＢｎ）、そして前記マスク手段（例えば、マスク回路３）が正常であ
れば、点火準備時や点火後に、前記イオン電流検出手段から得られる信号の変化の影響を
受けて、前記マスク手段から取得した信号にもある変化が生じる。
【００４０】
換言すれば、前記内燃機関の１作動サイクル中に、前記マスク手段から取得した信号に
前記ある変化が生じない場合、前記内燃機関の点火系、イオン電流検出に関連する部位、
及び前記マスク手段のいずれかに異常が生じていると考えられる。従って、前記マスク手
段から取得した信号に、前記内燃機関の１作動サイクル中のある期間に起こるべき変化が
生じているか否かを判断することによって、前記内燃機関の点火系や、イオン電流検出に
関連する部位、前記マスク手段の故障診断を適切に行うことができる。
【００４１】
ところで、プレイグニッションの検出に利用するマスク回路でのノイズマスク時間が、
イオン電流の発生時間の比較的短い「一時充電」の時間よりも長めに設定されていると、
そのマスク回路では「一次充電」を検出することができない。その代わり、イオン電流の
発生時間が比較的長くなる「燃焼イオン」については検出することができる。
【００４２】
そのため、前記マスク手段がプレイグニッションの検出に利用されるものであり、ノイ
ズマスク時間が比較的長く設定されている場合には、前記マスク手段から取得した信号に
点火の影響（すなわち、燃焼イオン）を受けて起こるべき変化（図６のＴ12、Ｔ32）が生
じているか否かを判断するようにすれば良い。
【００４３】
また、プレイグニッションが発生した場合、燃焼イオンが発生しなかったり、発生して
もその時間が短くなるおそれがある。そうなると、燃焼イオンを検出することができず、
内燃機関の点火系やイオン電流検出に関連する部位、前記マスク手段に故障が生じていな
いのに、誤って故障が生じていると診断してしまうおそれがある。
【００４４】
そのため、車両の状態がプレイグニッションを発生する状態にない時、前記内燃機関の
１作動サイクル中の前記ある期間に前記所定の態様が生じているか否かの判断を行うのが
良い。エンジン回転数が高回転の時や、エンジンが高負荷状態にある時、気筒内圧が高い
状態にある時、プレイグニッションは発生しやすい。
【００４５】
また、燃料噴射停止（燃料カット、Ｆ／Ｃ）時やエコラン時には、燃焼イオンが発生し
ないので、燃焼イオンを検出することができず、前記内燃機関の点火系などに故障が生じ
ていないのに、誤って故障が生じていると診断してしまうおそれがある。そのため、この
ような場合には上記判断を行わないようにするのが良い。
【００４６】
また、本発明に係る故障診断システム（１）は、内燃機関の燃焼時に発生するイオン電
流を検出するイオン電流検出手段から得られる信号に、前記内燃機関の１作動サイクル中
のある期間に所定の態様が生じているか否かを判断する判断手段を備え、該判断手段によ
る判断結果に基づいて、前記内燃機関の点火系もしくはイオン電流検出に関連する部位、
又は前記内燃機関の点火系及び前記部位の故障を診断するように構成されていることを特
徴としている。
【００４７】
上記故障診断システム（１）によれば、前記イオン電流検出手段から得られる信号に、
前記内燃機関の１作動サイクル中のある期間に所定の態様が生じているか否かが判断され
る。上記したように、前記内燃機関の点火系（例えば、イグナイタＡｎ）及びイオン電流
検出に関連する部位（例えば、イオン電流検知センサＢｎ）が正常であれば、点火準備時
や点火後に、前記イオン電流検出手段から得られる信号にはある変化が生じる（例えば、
イオン電流検知センサＢｎから得られるイオン信号ＩＯＮｎはＬｏｗになる）。
【００４８】
換言すれば、前記内燃機関の１作動サイクル中に、前記イオン電流検出手段から得られ
る信号に前記ある変化が生じない場合、前記内燃機関の点火系及びイオン電流検出に関連
する部位のいずれかに異常が生じていると考えられる。従って、前記イオン電流検出手段
から得られる信号に、前記内燃機関の１作動サイクル中のある期間に起こるべき変化が生
じているか否かを判断することによって、前記内燃機関の点火系やイオン電流検出に関連
する部位の故障診断を適切に行うことができる。
【００４９】
また、本発明に係る故障診断システム（２）は、内燃機関の燃焼時に発生するイオン電
流を検出するイオン電流検出手段から得られる信号に対して、非検出期間を設けてノイズ
を除去するマスク手段と、該マスク手段でノイズ除去された信号に、前記内燃機関の１作
動サイクル中のある期間に所定の態様が生じているか否かを判断する判断手段とを備え、
該判断手段による判断結果に基づいて、前記内燃機関の点火系、イオン電流検出に関連す
る部位、及び前記マスク手段よりなる１群中から任意適宜に選ばれた１員又は複数員の故
障を診断するように構成されていることを特徴としている。
【００５０】
上記故障診断システム（２）によれば、前記マスク手段でノイズ除去された信号に、前
記内燃機関の１作動サイクル中のある期間に所定の態様が生じているか否かが判断される
。前記内燃機関の点火系（例えば、イグナイタＡｎ）及びイオン電流検出に関連する部位
（例えば、イオン電流検知センサＢｎ）、そして前記マスク手段（例えば、マスク回路３
）が正常であれば、点火準備時や点火後に、前記イオン電流検出手段から得られる信号の
変化の影響を受けて、前記マスク手段から取得した信号にもある変化が生じる。
【００５１】
換言すれば、前記内燃機関の１作動サイクル中に、前記マスク手段でノイズ除去された
信号に前記ある変化が生じない場合、前記内燃機関の点火系、イオン電流検出に関連する
部位、及び前記マスク手段のいずれかに異常が生じていると考えられる。従って、前記マ
スク手段でノイズ除去された信号に、前記内燃機関の１作動サイクル中のある期間に起こ
るべき変化が生じているか否かを判断することによって、前記内燃機関の点火系や、イオ
ン電流検出に関連する部位、前記マスク手段の故障診断を適切に行うことができる。
【００５２】
ところで、プレイグニッションの検出に利用するマスク回路でのノイズマスク時間が、
イオン電流の発生時間の比較的短い「一時充電」の時間よりも長めに設定されていると、
そのマスク回路では「一次充電」を検出することができない。その代わり、イオン電流の
発生時間が比較的長くなる「燃焼イオン」については検出することができる。
【００５３】
そのため、前記マスク手段がプレイグニッションの検出に利用されるものであり、ノイ
ズマスク時間が比較的長く設定されている場合には、前記マスク手段から取得した信号に
点火の影響（すなわち、燃焼イオン）を受けて起こるべき変化（図６のＴ12、Ｔ32）が生
じているか否かを判断するようにすれば良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、本発明に係る故障診断方法、及び故障診断システムの実施の形態を図面に基づい
て説明する。図７は実施の形態（１）に係る故障診断方法（又は故障診断システム）を採
用した燃料噴射制御装置の要部を概略的に示したブロック図である。なお、図１に示した
燃料噴射制御装置と同様の構成部分については同符号を付している。
【００５５】
図中４１は４気筒エンジンの燃料噴射を制御するための燃料噴射制御装置（ＥＦＩ−Ｅ
ＣＵ）を示しており、燃料噴射制御装置４１はモニタ気筒切替回路（ＭＰＸ）２と、マス
ク回路３と、ラッチ回路４と、マイクロコンピュータ（マイコン）４２とを含んで構成さ
れている。
【００５６】
マイクロコンピュータ４２は、マイクロコンピュータ５と同様に、図２に示したように
、＃１気筒〜＃４気筒それぞれに対応するイグナイタＡ１〜Ａ４に対して、適切なタイミ
ングで点火指令信号ＩＧＴ１〜ＩＧＴ４（ＩＧＴ−ＯＮ信号及びＩＧＴ−ＯＦＦ信号）を
＃１気筒、＃３気筒、＃４気筒、＃２気筒に対応した順で出力するようになっている。
【００５７】
また、マイクロコンピュータ４２は、マイクロコンピュータ５と同様に、出力ポート４
２ａ、４２ｂからモニタ気筒切替回路２の入力ポート２ａ、２ｂに対し、ＩＧＴ−ＯＦＦ
信号の出力後に切替信号ＣＨａ、ＣＨｂを出力して、モニタする気筒を切り替えるように
なっている。
【００５８】
例えば、図６に示したように、イグナイタＡ１に対して、Ｌｏｗの点火指令信号ＩＧＴ
１を出力した後、入力ポート２ａにＬｏｗの切替信号ＣＨａを出力することによって、モ
ニタする気筒を＃１気筒から＃３気筒へ切り替え、イグナイタＡ２に対して、Ｌｏｗの点
火指令信号ＩＧＴ２を出力した後、入力ポート２ａにＨｉｇｈの切替信号ＣＨａを出力す
ることによって、モニタする気筒を＃３気筒から＃４気筒へ切り替えることができる。
【００５９】
なお、このような態様で、モニタする気筒を＃１気筒、＃３気筒、＃４気筒、＃２気筒
の順で切り替えることによってプレイグニッションを検出することができる。また、マイ
クロコンピュータ４２が、このような態様でモニタ気筒の切り替えを行うのは通常モード
時である。
【００６０】
また、図８に示したように、イグナイタＡ１に対して、Ｌｏｗの点火指令信号ＩＧＴ１
を出力した後、入力ポート２ａ、２ｂにＬｏｗの切替信号ＣＨａ、ＣＨｂを出力すること
によって、モニタする気筒を＃１気筒に設定し、イグナイタＡ３に対して、Ｌｏｗの点火
指令信号ＩＧＴ３を出力した後、入力ポート２ｂにＨｉｇｈの切替信号ＣＨｂを出力する
ことによって、モニタする気筒を＃１気筒から＃３気筒へ切り替えることができる。
【００６１】
なお、このような態様で、モニタする気筒を＃１気筒、＃３気筒、＃４気筒、＃２気筒
の順で切り替えることによって（プレイグニッションは検出できないが）燃焼イオンを検
出することができる。例えば、燃焼イオンが発生していれば、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力
から所定時間ｔａ経過後、マスク回路３からはＨｉｇｈ信号が出力されることになる。
【００６２】
換言すれば、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力から所定時間ｔａ経過後、マスク回路３からＨ
ｉｇｈ信号が出力されている場合、燃焼イオンが発生していると考えられる。所定時間ｔ
ａは、点火（ＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力）から燃焼イオンが発生するまでに要する時間に
、マスク回路３によるノイズマスク時間Ｔ１を加算した長さ以上であって、燃焼イオンが
検出できる範囲内に設定する。
【００６３】
また、マイクロコンピュータ４２が、このような態様でモニタ気筒の切り替えを行うの
は、エンジンの点火系（例えば、イグナイタＡｎ）やイオン電流検出に関連する部位（例
えば、イオン電流検知センサＢｎ）、モニタ気筒切替回路２、マスク回路３、ラッチ回路
４の故障を診断するための故障診断モード時である。
【００６４】
次に、燃料噴射制御装置４１におけるマイクロコンピュータ４２の行う処理動作［１］
を図９−１、図９−２に示したフローチャートに基づいて説明する。但し、この処理動作
［１］はエンジン始動後に行われる動作である。なお、図７には示していないが、マイク
ロコンピュータ４２にはエンジン回転センサが接続されており、マイクロコンピュータ４
２はエンジンが始動したことや、エンジン回転数を把握することができるようになってい
る。
【００６５】
まず、カウンタＣを０にし（ステップＳ１）、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号が出力されたか否か
を判断する（ステップＳ２）。ＩＧＴ−ＯＦＦ信号が出力されたと判断すれば、次に故障
診断モードへ移行するための移行条件が成立しているか否かを判断する（ステップＳ３）
。故障診断モードへ移行するための移行条件としては、例えば、プレイグニッションが発
生する状態にないことや、燃焼イオンが発生しない状態にないこと、マイクロコンピュー
タ４２が多忙状態にないことが挙げられる。
【００６６】
プレイグニッションが発生した場合、燃焼イオンが発生しなかったり、発生してもその
時間が短くなるおそれがある。そうなると、燃焼イオンを検出することができず、適切な
故障診断を行うことができなくなる。マイクロコンピュータ４２が多忙状態になると、処
理に大幅な遅れが生じ、適切な故障診断を行うことができなくなるおそれがある。
【００６７】
エンジン回転数が高い場合や、エンジンが高負荷状態にある場合、気筒内圧が高い場合
、プレイグニッションが発生する状態にあると言える。また、燃料噴射停止時やエコラン
時、燃焼イオンが発生しない状態にあると言える。割り込み処理などが多数発生している
場合、マイクロコンピュータ４２が多忙状態にあると言える。
【００６８】
故障診断モードへ移行するための移行条件が成立していると判断すれば、故障診断モー
ドでの処理を開始し、故障診断モードに応じた態様でモニタする気筒を切り替えるべく、
モニタ気筒切替回路２に対して切替信号ＣＨａ、ＣＨｂを出力し（ステップＳ４）、その
後、ラッチ回路４に対してクリア制御を指示する信号を出力する（ステップＳ５）。一方
、前記移行条件が成立していないと判断すれば、通常モードでの処理を開始すべく、ステ
ップＳ２１（図９−２）へ進む。
【００６９】
例えば、図８に示したように、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号がイグナイタＡ１に対して出力され
たものであれば、＃１気筒をモニタするために、モニタ気筒切替回路２の入力ポート２ａ
、２ｂにＬｏｗの切替信号ＣＨａ、ＣＨｂを出力し、またＩＧＴ−ＯＦＦ信号がイグナイ
タＡ３に対して出力されたものであれば、＃２気筒をモニタするために、モニタ気筒切替
回路２の入力ポート２ａにＬｏｗの切替信号ＣＨａを出力し、入力ポート２ｂにＨｉｇｈ
の切替信号ＣＨｂを出力する。
【００７０】
次にＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力から所定時間ｔａ経過後にラッチ回路４に対して、入力
状態（電圧信号Ｓ２）をラッチするように指示信号を出力する（ステップＳ６）。その後
、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号が出力されたか否かを判断し（ステップＳ７）、ＩＧＴ−ＯＦＦ信
号が出力されたと判断すれば、次にラッチ回路４でラッチされている信号を電圧信号Ｓ３
として読み込む（ステップＳ８）。
【００７１】
次にラッチ回路４から読み込んだ信号がＨｉｇｈであるか否か（すなわち、燃焼イオン
が検出されたか否か）を判断する（ステップＳ９）。ラッチ回路４から読み込んだ信号は
Ｈｉｇｈではない（すなわち、検出されるべき燃焼イオンが検出されなかった）と判断す
れば、モニタ気筒に対応するエンジンの点火系、イオン電流検出に関連する部位、モニタ
気筒切替回路２、マスク回路３、及びラッチ回路４のいずれかに異常が生じている可能性
があるので、カウンタＣに「１」を加算し（ステップＳ１０）、次にカウンタＣが所定値
Ｃ’以上になったか否かを判断する（ステップＳ１１）。
【００７２】
カウンタＣが所定値Ｃ’以上になった（すなわち、検出されるべき燃焼イオンがＣ’回
検出されなかった）と判断すれば、エンジンの点火系（例えば、イグナイタＡｎ）、イオ
ン電流検出に関連する部位（例えば、イオン電流検知センサＢｎ）、モニタ気筒切替回路
２、マスク回路３、及びラッチ回路４のいずれかに故障が生じているとして、エンジンチ
ェックランプを点灯させることによって、これら回路等のいずれかに故障が生じているこ
とを使用者に知らせる（ステップＳ１２）。
【００７３】
なお、ここではこれら回路等のいずれかに故障が生じていると判断した時に、エンジン
チェックランプを点灯させるといった対応処理を行う場合について説明しているが、対応
処理はこれに限定されるものではなく、別の実施の形態では、安全な場所へ退避するよう
に使用者へ警告したり、エンジンを停止したり、燃料噴射停止モードに移行するなどの対
応処理を行うようにしても良い。
【００７４】
また、ステップＳ１１において、カウンタＣは所定値Ｃ’以上になっていない（すなわ
ち、故障と判断するのに十分な結果はまだ得られていない）と判断すれば、次に故障診断
モードへ移行するための移行条件が成立しているか否かを判断する（ステップＳ１３）。
前記移行条件が成立していると判断すれば、ステップＳ４へ戻り、前記移行条件は成立し
ていないと判断すれば、通常モードでの処理を開始すべく、ステップＳ２１（図９−２）
へ進む。
【００７５】
また、ステップＳ９において、ラッチ回路４から読み込んだ信号はＨｉｇｈである（す
なわち、燃焼イオンが検出された）と判断すれば、モニタ気筒に対応するエンジンの点火
系及びイオン電流検出に関連する部位については正常である可能性が高く、またモニタ気
筒切替回路２、マスク回路３、及びラッチ回路４についても正常である可能性が高いので
、ステップＳ１３へ進んで、故障診断モードへ移行するための移行条件が成立しているか
否かを判断する。
【００７６】
ステップＳ２１（図９−２）では、通常モードに応じた態様でモニタする気筒を切り替
えるべく、モニタ気筒切替回路２に対して切替信号ＣＨａ、ＣＨｂを出力し、その後、ラ
ッチ回路４に対してクリア制御を指示する信号を出力する（ステップＳ２２）。
例えば、図６に示したように、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号がイグナイタＡ１に対して出力され
たものであれば、＃３気筒をモニタするために、モニタ気筒切替回路２の入力ポート２ａ
にＬｏｗの切替信号ＣＨａを出力し、入力ポート２ｂにＨｉｇｈの切替信号ＣＨｂを出力
し、またＩＧＴ−ＯＦＦ信号がイグナイタＡ３に対して出力されたものであれば、＃４気
筒をモニタするために、モニタ気筒切替回路２の入力ポート２ａ、２ｂにＨｉｇｈの切替
信号ＣＨａ、ＣＨｂを出力する。
【００７７】
次に、プレイグニッションを検出するために、次にＩＧＴ−ＯＦＦ信号を出力すべきタ
イミングから例えば１０〜５０μ秒前にラッチ回路４に対して、入力状態（電圧信号Ｓ２
）をラッチするように指示信号を出力し（ステップＳ２３）、その後、ＩＧＴ−ＯＦＦ信
号が出力されたか否かを判断する（ステップＳ２４）。
【００７８】
ＩＧＴ−ＯＦＦ信号が出力されたと判断すれば、ラッチ回路４でラッチされている信号
を電圧信号Ｓ３として読み込み（ステップＳ２５）、読み込んだ信号がＨｉｇｈであるか
否か（すなわち、プレイグニッションが発生しているか否か）を判断する（ステップＳ２
６）。ラッチ回路４から読み込んだ信号がＨｉｇｈである（すなわち、プレイグニッショ
ンが発生している）と判断すれば、当該気筒に対して燃料噴射停止などの対応処理を行い
（ステップＳ２７）、その後、ステップＳ２１へ戻る。
【００７９】
一方、ラッチ回路４から読み込んだ信号がＨｉｇｈではない（すなわち、プレイグニッ
ションは発生していない）と判断すれば、次に、当該気筒に対して燃料噴射停止などの対
応処理が行われていれば、それを解除し（ステップＳ２８）、その後、ステップＳ２１へ
戻る。
【００８０】
上記実施の形態（１）に係る故障診断方法（又は故障診断システム）を採用した燃料噴
射制御装置によれば、燃焼イオンが発生する状況下において、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力
から所定時間ｔａ経過後にマスク回路３からＨｉｇｈ信号が出力されているか否かが判断
される。燃焼イオンが発生する状況下において、エンジンの点火系（例えば、イグナイタ
Ａｎ）、イオン電流検出に関連する部位（例えば、イオン電流検知センサＢｎ）、モニタ
気筒切替回路２、及びマスク回路３が正常であれば、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力から所定
時間ｔａ経過後にはマスク回路３からはＨｉｇｈ信号が出力されるはずである。
【００８１】
従って、燃焼イオンが発生する状況下において、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力から所定時
間ｔａ経過後にマスク回路３からＨｉｇｈ信号が出力されているか否かを判断することに
よって、これら回路等の故障診断を適切に行うことができる。また、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号
の出力から所定時間ｔａ経過後にマスク回路３から出力される信号はラッチ回路４を介し
て取得するようになっているので、ラッチ回路４についても故障診断を行うことができる
。
【００８２】
また、通常モードでは、点火準備期間でのイオン電流の発生を監視して、プレイグニッ
ションを検出できるようにモニタ気筒を設定するのに対し、故障診断モードでは、膨張行
程（燃焼行程）でのイオン電流の発生を監視して、燃焼イオンを検出できるようにモニタ
気筒を設定している。
【００８３】
すなわち、故障診断モードへ移行している場合、プレイグニッションを検出することは
できないが、故障診断モードへの移行条件に、プレイグニッションが発生する状態にない
ことが含まれている。従って、プレイグニッションが発生しているのに、プレイグニッシ
ョンが検出できないといった事態が生じないようにすることができる。
【００８４】
また、上記実施の形態（１）に係る故障診断方法（又は故障診断システム）では、検出
されるべき燃焼イオンがＣ’回検出されなかった場合に、これら回路等に故障が生じてい
ると判断し、回路等の故障を積極的に判断する場合について説明しているが、別の実施の
形態では、例えば、４気筒それぞれに対し、１回ずつ燃焼イオンの検出を行い、いずれか
１つの気筒から燃焼イオンが検出された場合、これら回路等は正常であると判断し、回路
等が正常であることを積極的に判断するようにしても良い。１つの気筒だけでなく、複数
の気筒に対して燃焼イオンの検出を行うのは、失火や断線、地絡などによる誤検出を防止
するためのである。
【００８５】
図１０は実施の形態（２）に係る故障診断方法（又は故障診断システム）を採用した燃
料噴射制御装置の要部を概略的に示したブロック図である。なお、図１に示した燃料噴射
制御装置と同様の構成部分については同符号を付している。
図中５１は４気筒エンジンの燃料噴射を制御するための燃料噴射制御装置（ＥＦＩ−Ｅ
ＣＵ）を示しており、燃料噴射制御装置５１はモニタ気筒切替回路（ＭＰＸ）２と、マス
ク回路３と、ラッチ回路４と、マスク回路５２と、マイクロコンピュータ（マイコン）５
３とを含んで構成され、モニタ気筒切替回路２から出力される電圧信号Ｓ１はマスク回路
３だけでなくマスク回路５２にも出力されるようになっている。
【００８６】
マスク回路５２の構成はマスク回路３（図４）と略同じで、一定期間（ノイズマスク時
間）をイオン信号の非検出期間とすることでノイズを除去するものであり、両者の違いは
コンデンサ２８の容量にあり、マスク回路５２のノイズマスク時間がマスク回路３のノイ
ズマスク時間よりも短くなるように設定されている。また、マスク回路５２から出力され
た電圧信号Ｓ４は、マイクロコンピュータ５３の（立ち上がりエッジを検出する）ラッチ
ポート５３ｄへ出力されるようになっている。
【００８７】
マスク回路５２の利用目的はマスク回路３（プレイグニッションの検出）と異なり、一
次充電の検出に主に利用されるものである。一次充電を確実に検出できるようにするには
、一次充電に起因するイオン電流の最小発生時間よりもマスク回路５２でのノイズマスク
時間を短くすれば良い。
【００８８】
マイクロコンピュータ５３は、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力後、立ち上がりエッジを検出
するラッチポート５３ｄの状態を読み込み、その後、ラッチポート５３ｄをクリアするよ
うになっている。従って、前回のクリアから今回のクリアまでの間に、ラッチポート５３
ｄにＨｉｇｈ信号が入力されると、マイクロコンピュータ５３は、ラッチポート５３ｄか
らＨｉｇｈ信号を読み込むことになる。
【００８９】
マイクロコンピュータ５３は、マイクロコンピュータ５と同様に、図２に示したように
、＃１気筒〜＃４気筒それぞれに対応するイグナイタＡ１〜Ａ４に対して、適切なタイミ
ングで点火指令信号ＩＧＴ１〜ＩＧＴ４（ＩＧＴ−ＯＮ信号及びＩＧＴ−ＯＦＦ信号）を
＃１気筒、＃３気筒、＃４気筒、＃２気筒に対応した順で出力するようになっている。
【００９０】
また、マイクロコンピュータ５３は、マイクロコンピュータ５と同様に、出力ポート５
３ａ、５３ｂからモニタ気筒切替回路２の入力ポート２ａ、２ｂに対し、ＩＧＴ−ＯＦＦ
信号の出力後に切替信号ＣＨａ、ＣＨｂを出力して、モニタする気筒を切り替えるように
なっている。
【００９１】
例えば、図１１に示したように、イグナイタＡ１に対して、Ｌｏｗの点火指令信号ＩＧ
Ｔ１を出力した後、入力ポート２ａにＬｏｗの切替信号ＣＨａを出力することによって、
モニタする気筒を＃１気筒から＃３気筒へ切り替え、イグナイタＡ２に対して、Ｌｏｗの
点火指令信号ＩＧＴ２を出力した後、入力ポート２ａにＨｉｇｈの切替信号ＣＨａを出力
することによって、モニタする気筒を＃３気筒から＃４気筒へ切り替えることができる。
【００９２】
なお、このような態様で、モニタする気筒を＃１気筒、＃３気筒、＃４気筒、＃２気筒
の順で切り替えることによってプレイグニッションを検出することができる。また、マイ
クロコンピュータ５２が、このような態様でモニタ気筒の切り替えを行うのは通常モード
時である。
【００９３】
図１１に示したように、エンジンの点火系（例えば、イグナイタＡｎ）及びイオン電流
検出に関連する部材（例えば、イオン電流検知センサＢｎ）が正常であれば、点火準備時
にイオン信号ＩＯＮｎがＬｏｗになる期間が存在することになる（図中Ｔ11、Ｔ31）。上
記したように、モニタ区間に属するイオン信号ＩＯＮｎがＬｏｗになると、一定時間（ノ
イズマスク時間）後にマスク回路５２から出力される電圧信号Ｓ４はＨｉｇｈになる。従
って、マイクロコンピュータ５３は、ラッチポート５３ｄからＨｉｇｈ信号を読み込むこ
とができた場合、エンジンの点火系及びイオン電流検出に関連する部材、そしてモニタ気
筒切替回路２及びマスク回路５２が正常であると判断することができる。
【００９４】
また、図１２に示したように、イグナイタＡ１に対して、Ｌｏｗの点火指令信号ＩＧＴ
１を出力した後、入力ポート２ａ、２ｂにＬｏｗの切替信号ＣＨａ、ＣＨｂを出力するこ
とによって、モニタする気筒を＃１気筒に設定し、イグナイタＡ３に対して、Ｌｏｗの点
火指令信号ＩＧＴ３を出力した後、入力ポート２ｂにＨｉｇｈの切替信号ＣＨｂを出力す
ることによって、モニタする気筒を＃１気筒から＃３気筒へ切り替えることができる。
【００９５】
なお、このような態様で、モニタする気筒を＃１気筒、＃３気筒、＃４気筒、＃２気筒
の順で切り替えることによって（プレイグニッションは検出できないが）燃焼イオンを検
出することができる。例えば、燃焼イオンが発生していれば、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力
から所定時間ｔａ経過後、マスク回路３からはＨｉｇｈ信号が出力されることになる。
【００９６】
換言すれば、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力から所定時間ｔａ経過後、マスク回路３からＨ
ｉｇｈ信号が出力されている場合、燃焼イオンが発生していると考えられる。所定時間ｔ
ａは、点火（ＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力）から燃焼イオンが発生するまでに要する時間に
、マスク回路３によるノイズマスク時間Ｔ１を加算した長さ以上であって、燃焼イオンが
検出できる範囲内に設定する。
【００９７】
また、マイクロコンピュータ５３が、このような態様でモニタ気筒の切り替えを行うの
は、エンジンの点火系（例えば、イグナイタＡｎ）やイオン電流検出に関連する部位（例
えば、イオン電流検知センサＢｎ）、モニタ気筒切替回路２、マスク回路３、ラッチ回路
４、マスク回路５２の故障を診断するための故障診断モード時である。
【００９８】
次に、燃料噴射制御装置５１におけるマイクロコンピュータ５３の行う処理動作［２］
を図１３−１、図１３−２に示したフローチャートに基づいて説明する。但し、この処理
動作［２］はエンジン始動後に行われる動作である。なお、図１０には示していないが、
マイクロコンピュータ５３にはエンジン回転センサが接続されており、マイクロコンピュ
ータ５３はエンジンが始動したことや、エンジン回転数を把握することができるようにな
っている。
【００９９】
まず、カウンタＣａ、Ｃｂを０にし（ステップＳ３１）、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号が出力さ
れたか否かを判断する（ステップＳ３２）。ＩＧＴ−ＯＦＦ信号が出力されたと判断すれ
ば、次に故障診断モードへ移行するための移行条件が成立しているか否かを判断する（ス
テップＳ３３）。故障診断モードへ移行するための移行条件としては、例えば、プレイグ
ニッションが発生する状態にないことや、燃焼イオンが発生しない状態にないこと、マイ
クロコンピュータ４２が多忙状態にないことが挙げられる。
【０１００】
故障診断モードへ移行するための移行条件が成立していると判断すれば、故障診断モー
ドでの処理を開始し、故障診断モードに応じた態様でモニタする気筒を切り替えるべく、
モニタ気筒切替回路２に対して切替信号ＣＨａ、ＣＨｂを出力し（ステップＳ３４）、そ
の後、ラッチ回路４に対してクリア制御を指示する信号を出力し（ステップＳ３５）、そ
してラッチポート５３ｄの保持状態をクリアにする（ステップＳ３６）。一方、前記移行
条件が成立していないと判断すれば、通常モードでの処理を開始すべく、ステップＳ５１
（図１３−２）へ進む。
【０１０１】
例えば、図１２に示したように、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号がイグナイタＡ１に対して出力さ
れたものであれば、＃１気筒をモニタするために、モニタ気筒切替回路２の入力ポート２
ａ、２ｂにＬｏｗの切替信号ＣＨａ、ＣＨｂを出力し、またＩＧＴ−ＯＦＦ信号がイグナ
イタＡ３に対して出力されたものであれば、＃２気筒をモニタするために、モニタ気筒切
替回路２の入力ポート２ａにＬｏｗの切替信号ＣＨａを出力し、入力ポート２ｂにＨｉｇ
ｈの切替信号ＣＨｂを出力する。
【０１０２】
次にＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力から所定時間ｔａ経過後にラッチ回路４に対して、入力
状態（電圧信号Ｓ２）をラッチするように指示信号を出力する（ステップＳ３７）。その
後、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号が出力されたか否かを判断し（ステップＳ３８）、ＩＧＴ−ＯＦ
Ｆ信号が出力されたと判断すれば、次にラッチ回路４でラッチされている信号を電圧信号
Ｓ３として読み込み（ステップＳ３９）、そしてラッチポート５３ｄでラッチされている
信号を読み込む（ステップＳ４０）。
【０１０３】
次にラッチ回路４から読み込んだ信号、及びラッチポート５３ｄから読み込んだ信号が
Ｈｉｇｈであるか否か（すなわち、燃焼イオンが検出されたか否か）を判断する（ステッ
プＳ４１）。ラッチ回路４から読み込んだ信号、ラッチポート５３ｄから読み込んだ信号
のいずれかはＨｉｇｈではない（すなわち、検出されるべき燃焼イオンが検出されなかっ
た）と判断すれば、モニタ気筒に対応するエンジンの点火系、イオン電流検出に関連する
部位、モニタ気筒切替回路２、マスク回路３、ラッチ回路４、及びマスク回路５２のいず
れかに異常が生じている可能性があるので、カウンタＣａに「１」を加算し（ステップＳ
４２）、次にカウンタＣａが所定値Ｃａ’以上になったか否かを判断する（ステップＳ４
３）。
【０１０４】
カウンタＣａが所定値Ｃａ’以上になった（すなわち、検出されるべき燃焼イオンがＣ
ａ’回検出されなかった）と判断すれば、エンジンの点火系（例えば、イグナイタＡｎ）
、イオン電流検出に関連する部位（例えば、イオン電流検知センサＢｎ）、モニタ気筒切
替回路２、マスク回路３、ラッチ回路４、及びマスク回路５２のいずれかに故障が生じて
いるとして、エンジンチェックランプを点灯させることによって、これら回路等のいずれ
かに故障が生じていることを使用者に知らせる（ステップＳ４４）。
【０１０５】
なお、ここではこれら回路等のいずれかに故障が生じていると判断した時に、エンジン
チェックランプを点灯させるといった対応処理を行う場合について説明しているが、対応
処理はこれに限定されるものではなく、別の実施の形態では、安全な場所へ退避するよう
に使用者へ警告したり、エンジンを停止したり、燃料噴射停止モードに移行するなどの対
応処理を行うようにしても良い。
【０１０６】
また、ステップＳ４３において、カウンタＣａは所定値Ｃａ’以上になっていない（す
なわち、故障と判断するのに十分な結果はまだ得られていない）と判断すれば、次に故障
診断モードへ移行するための移行条件が成立しているか否かを判断する（ステップＳ４５
）。前記移行条件が成立していると判断すれば、ステップＳ３４へ戻り、前記移行条件は
成立していないと判断すれば、通常モードでの処理を開始すべく、ステップＳ５１（図１
３−２）へ進む。
【０１０７】
また、ステップＳ４１において、ラッチ回路４から読み込んだ信号、及びラッチポート
５３ｄから読み込んだ信号はＨｉｇｈである（すなわち、燃焼イオンが検出された）と判
断すれば、モニタ気筒に対応するエンジンの点火系及びイオン電流検出に関連する部位に
ついては正常である可能性が高く、またモニタ気筒切替回路２、マスク回路３、ラッチ回
路４、及びマスク回路５２についても正常である可能性が高いので、ステップＳ４５へ進
んで、故障診断モードへ移行するための移行条件が成立しているか否かを判断する。
【０１０８】
ステップＳ５１（図１３−２）では、通常モードに応じた態様でモニタする気筒を切り
替えるべく、モニタ気筒切替回路２に対して切替信号ＣＨａ、ＣＨｂを出力し、その後、
ラッチ回路４に対してクリア制御を指示する信号を出力し（ステップＳ５２）、そしてラ
ッチポート５３ｄの保持状態をクリアにする（ステップＳ５３）。
【０１０９】
例えば、図１１に示したように、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号がイグナイタＡ１に対して出力さ
れたものであれば、＃３気筒をモニタするために、モニタ気筒切替回路２の入力ポート２
ａにＬｏｗの切替信号ＣＨａを出力し、入力ポート２ｂにＨｉｇｈの切替信号ＣＨｂを出
力し、またＩＧＴ−ＯＦＦ信号がイグナイタＡ３に対して出力されたものであれば、＃４
気筒をモニタするために、モニタ気筒切替回路２の入力ポート２ａ、２ｂにＨｉｇｈの切
替信号ＣＨａ、ＣＨｂを出力する。
【０１１０】
次に、プレイグニッションを検出するために、次にＩＧＴ−ＯＦＦ信号を出力すべきタ
イミングから例えば１０〜５０μ秒前にラッチ回路４に対して、入力状態（電圧信号Ｓ２
）をラッチするように指示信号を出力し（ステップＳ５４）、その後、ＩＧＴ−ＯＦＦ信
号が出力されたか否かを判断する（ステップＳ５５）。
【０１１１】
ＩＧＴ−ＯＦＦ信号が出力されたと判断すれば、ラッチ回路４でラッチされている信号
を電圧信号Ｓ３として読み込み（ステップＳ５６）、そしてラッチポート５３ｄにラッチ
されている信号を読み込み（ステップＳ５７）、次にラッチ回路４から読み込んだ信号が
Ｈｉｇｈであるか否か（すなわち、プレイグニッションが発生しているか否か）を判断す
る（ステップＳ５８）。ラッチ回路４から読み込んだ信号がＨｉｇｈである（すなわち、
プレイグニッションが発生している）と判断すれば、当該気筒に対して燃料噴射停止など
の対応処理を行い（ステップＳ５９）、その後、ステップＳ６１へ進む。
【０１１２】
一方、ラッチ回路４から読み込んだ信号がＨｉｇｈではない（すなわち、プレイグニッ
ションは発生していない）と判断すれば、次に、当該気筒に対して燃料噴射停止などの対
応処理が行われていれば、それを解除し（ステップＳ６０）、その後、ステップＳ６１へ
進む。
【０１１３】
ステップＳ６１では、ラッチポート５３ｄから読み込んだ信号がＨｉｇｈであるか否か
（すなわち、一次充電が検出されたか否か）を判断する。ラッチポート５３ｄから読み込
んだ信号がＨｉｇｈではない（すなわち、検出されるべき一次充電が検出されなかった）
と判断すれば、モニタ気筒に対応するエンジンの点火系、イオン電流検出に関連する部位
、モニタ気筒切替回路２、及びマスク回路５２のいずれかに異常が生じている可能性があ
るので、カウンタＣｂに「１」を加算し（ステップＳ６２）、次にカウンタＣｂが所定値
Ｃｂ’以上になったか否かを判断する（ステップＳ６３）。
【０１１４】
カウンタＣｂが所定値Ｃｂ’以上になった（すなわち、検出されるべき一次充電がＣｂ
’回検出されなかった）と判断すれば、エンジンの点火系（例えば、イグナイタＡｎ）、
イオン電流検出に関連する部位（例えば、イオン電流検知センサＢｎ）、モニタ気筒切替
回路２、及びマスク回路５２のいずれかに故障が生じているとして、エンジンチェックラ
ンプを点灯させることによって、これら回路等のいずれかに故障が生じていることを使用
者に知らせる（ステップＳ６４）。
【０１１５】
また、ステップＳ６３において、カウンタＣｂは所定値Ｃｂ’以上になっていない（す
なわち、故障と判断するのに十分な結果はまだ得られていない）と判断すれば、そのまま
ステップＳ５１へ戻る。
また、ステップＳ６１において、ラッチポート５３ｄから読み込んだ信号はＨｉｇｈで
ある（すなわち、一次充電が検出された）と判断すれば、モニタ気筒に対応するエンジン
の点火系及びイオン電流検出に関連する部位については正常である可能性が高く、またモ
ニタ気筒切替回路２、及びマスク回路５２についても正常である可能性が高いので、その
ままステップＳ５１へ戻る。
【０１１６】
上記実施の形態（２）に係る故障診断方法（又は故障診断システム）を採用した燃料噴
射制御装置によれば、燃焼イオンが発生する状況下において、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力
から所定時間ｔａ経過後にマスク回路３からＨｉｇｈ信号が出力されているか否かが判断
される。燃焼イオンが発生する状況下において、エンジンの点火系（例えば、イグナイタ
Ａｎ）、イオン電流検出に関連する部位（例えば、イオン電流検知センサＢｎ）、モニタ
気筒切替回路２、及びマスク回路３が正常であれば、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力から所定
時間ｔａ経過後にはマスク回路３からはＨｉｇｈ信号が出力されるはずである。
【０１１７】
従って、燃焼イオンが発生する状況下において、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力から所定時
間ｔａ経過後にマスク回路３からＨｉｇｈ信号が出力されているか否かを判断することに
よって、これら回路等の故障診断を適切に行うことができる。また、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号
の出力から所定時間ｔａ経過後にマスク回路３から出力される信号はラッチ回路４を介し
て取得するようになっているので、ラッチ回路４についても故障診断を行うことができる
。
【０１１８】
また、通常モードであっても、マスク回路５２から出力される電圧信号Ｓ４に基づいて
一次充電の有無を検出することによって、エンジンの点火系、イオン電流検出に関連する
部位、モニタ気筒切替回路２、及びマスク回路５２が正常であるか否かを判断することが
できる。
【０１１９】
また、上記実施の形態（２）に係る故障診断方法（又は故障診断システム）では、検出
されるべき燃焼イオンがＣａ’回検出されなかった場合に、これら回路等に故障が生じて
いると判断し、回路等の故障を積極的に判断する場合について説明しているが、別の実施
の形態では、例えば、４気筒それぞれに対し、１回ずつ燃焼イオンの検出を行い、いずれ
か１つの気筒から燃焼イオンが検出された場合、これら回路等は正常であると判断し、回
路等が正常であることを積極的に判断するようにしても良い。１つの気筒だけでなく、複
数の気筒に対して燃焼イオンの検出を行うのは、失火や断線、地絡などによる誤検出を防
止するためのである。
【０１２０】
また、上記実施の形態（２）に係る故障診断方法（又は故障診断システム）では、ラッ
チ回路４から読み込んだ信号、ラッチポート５３ｄから読み込んだ信号のいずれかがＨｉ
ｇｈではない場合、検出されるべき燃焼イオンが検出されなかったとし、エンジンの点火
系、イオン電流検出に関連する部位、モニタ気筒切替回路２、マスク回路３、ラッチ回路
４、及びマスク回路５２のいずれかに異常が生じている可能性があると判断する場合につ
いて説明しているが、これら回路等を一つとして扱うのではなく、別の実施の形態では、
例えば、ラッチ回路４から読み込んだ信号はＨｉｇｈである場合、エンジンの点火系、イ
オン電流検出に関連する部位、モニタ気筒切替回路２、マスク回路３、及びラッチ回路４
が正常であると判断し、ラッチポート５３ｄから読み込んだ信号はＨｉｇｈである場合、
エンジンの点火系、イオン電流検出に関連する部位、モニタ気筒切替回路２、及びマスク
回路５３が正常であると判断するようにしても良い。
【０１２１】
なお、ここまでマスク回路３、５２を介してノイズ除去を施した信号に基づいて、エン
ジンの点火系及びイオン電流検出に関連する部位の故障判断を行う場合について説明して
いるが、別の実施の形態では、膨張行程（燃焼行程）において、イオン電流検知センサＢ
ｎから得られるイオン信号がＬｏｗとなっている時間が所定時間（例えば、３００〜５０
０μ秒）以上検出された場合、燃焼イオンが検出されたとし、エンジンの点火系及びイオ
ン電流検出に関連する部位が正常であると判断するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】従来の燃料噴射制御装置の一例を概略的に示したブロック図である。
【図２】イオン電流検知シーケンスを示した図である。
【図３】イオン電流検知シーケンスを示した図である。
【図４】マスク回路の回路構成を示した図である。
【図５】図４における各電圧信号の遷移状態を示したタイミングチャートである。
【図６】イオン電流検知シーケンスを示した図である。
【図７】本発明の実施の形態（１）に係る故障診断方法（又は故障診断システム）を採用した燃料噴射制御装置の要部を概略的に示したブロック図である。
【図８】イオン電流検知シーケンスを示した図である。
【図９−１】燃料噴射制御装置におけるマイクロコンピュータの行う処理動作を示したフローチャートである。
【図９−２】燃料噴射制御装置におけるマイクロコンピュータの行う処理動作を示したフローチャートである。
【図１０】実施の形態（２）に係る故障診断方法（又は故障診断システム）を採用した燃料噴射制御装置の要部を概略的に示したブロック図である。
【図１１】イオン電流検知シーケンスを示した図である。
【図１２】イオン電流検知シーケンスを示した図である。
【図１３−１】燃料噴射制御装置におけるマイクロコンピュータの行う処理動作を示したフローチャートである。
【図１３−２】燃料噴射制御装置におけるマイクロコンピュータの行う処理動作を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２３】
４１、５１  燃料噴射制御装置
４２、５３  マイクロコンピュータ
５２  マスク回路
【図１】
2008121565.tif 000003
【図２】
2008121565.tif 000004
【図３】
2008121565.tif 000005
【図４】
2008121565.tif 000006
【図５】
2008121565.tif 000007
【図６】
2008121565.tif 000008
【図７】
2008121565.tif 000009
【図８】
2008121565.tif 000010
【図９−１】
2008121565.tif 000011
【図９−２】
2008121565.tif 000012
【図１０】
2008121565.tif 000013
【図１１】
2008121565.tif 000014
【図１２】
2008121565.tif 000015
【図１３−１】
2008121565.tif 000016
【図１３−２】
2008121565.tif 000017