(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】モニタ気筒内で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ノイズマスク時間ＮＭ２を設けてノイズを除去した電圧信号Ｓ４において、Ｈｉｇｈ状態が維持される時間が所定時間以上の場合、内燃機関の点火系などの故障と診断し、この所定時間を、前回の通電遮断期間Ｐ４から今回の通電遮断時期Ｐ５までに要する時間Ｄ２から、ノイズマスク時間ＮＭ２及び点火部材に対する通電遮断からモニタ気筒切替までに生じる最大遅延時間を差し引いた時間よりも短く設定する。  【選択図】図９
2008138524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火部材に対する通電遮断をトリガとしてモニタ気筒を切り替え、
モニタ気筒内で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した信号において、ある状態が維持される時間が
所定時間以上の場合、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と診断し、
前記所定時間を、前記点火部材に対するある通電遮断から次の通電遮断までに要する時
間から、前記非検出期間を差し引いた時間よりも短く設定することを特徴とする故障診断
方法。
【請求項２】
前記所定時間を、前記点火部材に対する前記ある通電遮断から次の通電遮断までに要す
る時間から、前記非検出期間及び前記点火部材に対する通電遮断からモニタ気筒切替まで
に生じる最大遅延時間を差し引いた時間よりも短く設定することを特徴とする請求項１記
載の故障診断方法。
【請求項３】
モニタ気筒内で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おいて、ある状態が維持される時間が所定時間
以上であ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、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る
と共に、
前記所定時間が、前記点火部材に対するある通電遮断から次の通電遮断までに要する時
間から、前記非検出期間を差し引いた時間よりも短く設定されていることを特徴とする故
障診断システム。
【請求項４】
前記所定時間が、前記点火部材に対する前記ある通電遮断から次の通電遮断までに要す
る時間から、前記非検出期間及び前記点火部材に対する通電遮断からモニタ気筒切替まで
に生じる最大遅延時間を差し引いた時間よりも短く設定されていることを特徴とする請求
項３記載の故障診断システム。
【請求項５】
前記マスク手段でノイズ除去された信号の前記ある状態への変化から前記ある状態とは
別の状態へ変化するまでのパルス幅を算出する算出手段を備え、
前記判断手段が、前記算出手段により算出されたパルス幅が前記所定時間以上であるか
否かを判断するものであることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の故障診断システ
ム。
【請求項６】
前記算出手段が、時刻計測装置で計測された前記マスク手段でノイズ除去された信号の
前記ある状態へ変化した時刻、及び前記時刻計測装置で計測された前記信号の前記別の状
態へ変化した時刻に基づいて、前記パルス幅を算出するものであることを特徴とする請求
項５記載の故障診断システム。
【請求項７】
前記マスク手段でノイズ除去された信号において、前記ある状態が所定時間維持された
場合、前記信号を前記別の状態へ変化させる変化手段を備え、
前記所定時間が、前記時刻計測装置における計測可能範囲よりも短く設定されているこ
とを特徴とする請求項６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
１〜７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、マスク回路５と、マイクロコンピュ
ータ（マイコン）６とを含んで構成されている。
【０００５】
マイクロコンピュータ６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６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（通電開始）、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（通電遮断）。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して発生する
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６は、出力ポート６ａ、６ｂ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６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、５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、５へ出力されるようになる。
【００１５】
マスク回路３とマスク回路５とは略同じ構成で、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る。そのため、モニタ区間に
属するイオン信号ＩＯＮｎ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、５から出力される電圧信号Ｓ２、Ｓ４がＨｉｇｈになるようにな
っている。但し、マスク回路３とマスク回路５とは、その利用目的が異なり、ここではマ
スク回路３でのノイズマスク時間がマスク回路５でのノイズマスク時間よりも長くなって
いる。
【００１６】
上段のマスク回路３及びラッチ回路４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６の一般ポート６ｃ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６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６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６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秒
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６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】
一方、下段のマスク回路５は、一次充電を検出することによって、内燃機関の点火系（
例えば、イグナイタＡ１〜Ａ４など）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Ｂ１〜Ｂ４）の故障診断に利用されるものであり、マスク回路５から出
力された電圧信号Ｓ４はマイクロコンピュータ６の（立ち上がりエッジを検出する）ラッ
チポート６ｄへ出力されるようになっている。
【００２０】
マイクロコンピュータ６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６ｄのラッチ状態を読み込み、その後、ラッチポート６ｄ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６ｄ
にＨｉｇｈ信号が入力されると、マイクロコンピュータ６は、ラッチポート６ｄからＨｉ
ｇｈ信号を読み込むことになる。
【００２１】
図３に示したように、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
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５から出力される電圧信号Ｓ４はＨ
ｉｇｈになる。従って、マイクロコンピュータ６は、ラッチポート６ｄからＨｉｇｈ信号
を読み込むことができた場合、内燃機関の点火系及びイオン電流検出に関連する部位、さ
らにはモニタ気筒切替回路２及びマスク回路５が正常であると判断することができる。マ
スク回路５でのノイズマスク時間は、一次充電に起因するイオン電流の発生時間を考慮に
入れて４０〜６０μ秒くらいに設定するのが望ましい。
【００２２】
図４はマスク回路３、５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Ｖｃ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）及びマイクロコンピュータ６（図１）のラッチポート６ｄに接続され
る。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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、Ｓ４）としてＯＵＴ端子へ出力さ
れることになる。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
図６に示したように、マスク回路３のノイズマスク時間ＮＭ１（例えば、３００〜５０
０μ秒）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Ｈｉｇｈ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。
【００３３】
上記と同様に、マスク回路５のノイズマスク時間ＮＭ２（例えば、４０〜６０μ秒）よ
りも長くイオン電流が発生した場合（すなわち、一次充電が発生した場合）、マスク回路
５から出力される電圧信号ＳＣ（Ｓ４）はＬｏｗからＨｉｇｈへ変化する。この電圧信号
ＳＣ（Ｓ２）のＬｏｗからＨｉｇｈへの変化を検出することによって、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。
【００３４】
図７はモニタ気筒切替回路２から出力される電圧信号Ｓ１、ラッチポート６ｄへ入力さ
れる電圧信号Ｓ４、及びラッチポート６ｄでのラッチ状態のシーケンスを示した図である
。マイクロコンピュータ６は、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力タイミングで、ラッチ状態の読
込（処理１）、モニタ気筒の切替（処理２）、ラッチクリア（処理３）の処理をこの順で
実行するようになっている。
【００３５】
処理１．立ち上がりエッジを検出するラッチポート６ｄからラッチ信号（ラッチ状態）
を読み込む。
処理２．モニタ気筒切替回路２の入力ポート２ａ、２ｂに対し、出力ポート６ａ、６ｂ
から切替信号ＣＨａ、ＣＨｂを出力して、モニタする気筒を切り替える。
処理３．ラッチポート６ｄのラッチ状態をクリアにする。
【００３６】
図７に示したように、モニタ気筒切替時点から次のモニタ気筒切替時点までの間に（例
えば、時点Ｐ１から時点Ｐ２の間、時点Ｐ２から時点Ｐ３の間に）、ラッチポート６ｄへ
入力される信号がＬｏｗからＨｉｇｈへと立ち上がった場合、ラッチポート６ｄではＨｉ
ｇｈ状態がラッチ（保持）されることになる。また、一次充電ＥＶ１、ＥＶ２が発生する
と、ノイズマスク時間ＮＭ２経過後、ラッチポート６ｄへ入力される信号はＬｏｗからＨ
ｉｇｈへ立ち上がることになる。
【００３７】
上記したように、マイクロコンピュータ６は、モニタ気筒切替時点でラッチポート６ｄ
でのラッチ状態を読み込むようになっている。一次充電ＥＶ１、ＥＶ２が発生している場
合、モニタ気筒切替時点（但し、ラッチクリア前）におけるラッチポート６ｄでのラッチ
状態はＨｉｇｈとなる。従って、マイクロコンピュータ６は、モニタ気筒切替時点で読み
込んだラッチポート６ｄでのラッチ状態がＨｉｇｈである場合、発生すべき一次充電が検
出できたと判断して、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。
【００３８】
ところで、図８に示したように、イオン電流検出に関連する部位の地絡によって、例え
ば、イオン電流検知センサＢ３から検出されるイオン信号ＩＯＮ３がＬｏｗに固定される
と、イオン信号ＩＯＮ３がモニタ区間に属する場合、モニタ気筒切替回路２から出力され
てマスク回路５へ入力される電圧信号Ｓ１はＬｏｗに固定されてしまう。そのため、モニ
タ気筒切替時点Ｐ２からノイズマスク時間ＮＭ２が経過した後、ラッチポート６ｄへ入力
される電圧信号Ｓ４がＬｏｗからＨｉｇｈへ変化することになる。
【００３９】
ラッチポート６ｄへ入力される電圧信号Ｓ４がＬｏｗからＨｉｇｈへと立ち上がると、
ラッチポート６ｄがＨｉｇｈ状態でラッチされることになる。すなわち、一次充電の発生
している、していないに拘らず、ラッチポート６ｄがＨｉｇｈ状態でラッチされることに
なる。そのため、マイクロコンピュータ６が、一次充電が検出できたと判断し、内燃機関
の点火系などに異常が生じていても正常と誤診してしまうことになる。
【特許文献１】特開２００４−１０８２９８号公報
【特許文献２】特開２００３−１７２２４１号公報
【特許文献３】特開２００３−２１０３４号公報
【特許文献４】特開平１１−３７９００号公報
【特許文献５】特開平８−３３８２９８号公報
【特許文献６】特開平７−９１３５７号公報
【特許文献７】特許第２６５７０１３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】
【００４０】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、内燃機関の点火系やイオン電流検出に
関連する部位の故障診断などの精度を向上させた故障診断方法、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。
【００４１】
図９に示したように、イオン電流検出に関連する部位の地絡によって、例えば、イオン
電流検知センサＢ３から検出されるイオン信号ＩＯＮ３がＬｏｗに固定されると、イオン
信号ＩＯＮ３がモニタ区間に属する場合、モニタ気筒切替回路２から出力されてマスク回
路５へ入力される電圧信号Ｓ１はＬｏｗに固定されてしまう。そのため、モニタ気筒切替
時点Ｐ２からノイズマスク時間ＮＭ２が経過した後、マスク回路５から出力される電圧信
号Ｓ４はＬｏｗからＨｉｇｈへと立ち上がり、そして次のモニタ気筒切替時点Ｐ３までＨ
ｉｇｈ状態が維持されることになる。
【００４２】
換言すれば、イオン電流検出に関連する部位に地絡が生じている場合のパルス幅ＴＷ２
は、通電遮断時期Ｐ５から通電遮断時期Ｐ４を差し引いた時間差Ｄ２から、通電遮断時期
Ｐ４から実際にモニタ気筒の切り替えが行われるまで（モニタ気筒切替時点Ｐ２）に要し
た時間（遅延時間）及びノイズマスク時間ＮＭ２を差し引いた時間Ｄ２’以上となる。
【００４３】
また、通電遮断時期からモニタ気筒の切り替えが行われるまでの遅延時間が生じない場
合、パルス幅ＴＷ２は時間差Ｄ２からノイズマスク時間ＮＭ２を差し引いた時間となる。
従って、時間差Ｄ２からノイズマスク時間ＮＭ２を差し引いた時間よりも短い時間を基準
時間とし、パルス幅ＴＷ２がその基準時間以上である場合、イオン電流検出に関連する部
位に地絡が生じていると言える。
【００４４】
本発明に係る故障診断方法（１）は、上記知見に基づきなされた発明であり、点火部材
に対する通電遮断をトリガとしてモニタ気筒を切り替え、モニタ気筒内で発生するイオン
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
を除去した信号において、ある状態が維持される時間が所定時間以上の場合、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
の故障と診断し、前記所定時間を、前記点火部材に対するある通電遮断から次の通電遮断
までに要する時間から、前記非検出期間を差し引いた時間よりも短く設定することを特徴
としている。
【００４５】
上記故障診断方法（１）によれば、前記非検出期間を設けてノイズを除去した信号にお
いて、前記ある状態が維持される時間が前記所定時間以上の場合、前記内燃機関の点火系
などに故障が生じていると診断する。例えば、マスク回路５から出力される電圧信号Ｓ４
のＨｉｇｈ状態が前記所定時間以上維持された場合、イオン電流検出に関連する部位に地
絡が生じていると診断する。
【００４６】
また、前記所定時間を、前記点火部材に対する前記ある通電遮断から次の通電遮断まで
に要する時間から、前記非検出期間を差し引いた時間よりも短く設定する。例えば、前記
所定時間を、通電遮断時期Ｐ５から通電遮断時期Ｐ４を差し引いた時間差Ｄ２から、ノイ
ズマスク時間ＮＭ２を差し引いた時間よりも短くする。従って、精度の高い故障診断を実
現することができる。
【００４７】
また、上記故障診断方法（１）において、前記所定時間を、前記点火部材に対する前記
ある通電遮断から次の通電遮断までに要する時間から、前記非検出期間及び前記点火部材
に対する通電遮断からモニタ気筒切替までに生じる最大遅延時間を差し引いた時間よりも
短く設定すれば、前記点火部材に対する通電遮断からモニタ気筒切替までに生じる遅延時
間を加味するので、より一層精度の高い故障診断を実現することができる。
【００４８】
本発明に係る故障診断システム（１）は、モニタ気筒内で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おいて、ある状態が維持される時
間が所定時間以上であ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、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ると共に、前記所定時間が、前
記点火部材に対するある通電遮断から次の通電遮断までに要する時間から、前記非検出期
間を差し引いた時間よりも短く設定されていることを特徴としている。
【００４９】
上記故障診断システム（１）によれば、前記非検出期間を設けてノイズを除去された信
号において、前記ある状態が維持される時間が前記所定時間以上であるか否かの判断結果
に基づいて、前記内燃機関の点火系などの故障が診断される。例えば、マスク回路５から
出力される電圧信号Ｓ４のＨｉｇｈ状態が前記所定時間以上維持された場合、イオン電流
検出に関連する部位に地絡が生じていると診断される。
【００５０】
また、前記所定時間が、前記点火部材に対する前記ある通電遮断から次の通電遮断まで
に要する時間から、前記非検出期間を差し引いた時間よりも短く設定される。例えば、前
記所定時間を、通電遮断時期Ｐ５から通電遮断時期Ｐ４を差し引いた時間差Ｄ２から、ノ
イズマスク時間ＮＭ２を差し引いた時間よりも短く設定される。従って、精度の高い故障
診断を実現することができる。
【００５１】
また、上記故障診断システム（１）において、前記所定時間が、前記点火部材に対する
前記ある通電遮断から次の通電遮断までに要する時間から、前記非検出期間及び前記点火
部材に対する通電遮断からモニタ気筒切替までに生じる最大遅延時間を差し引いた時間よ
りも短く設定されるようにすれば、前記点火部材に対する通電遮断からモニタ気筒切替ま
でに生じる遅延時間を加味するので、より一層精度の高い故障診断を実現することができ
る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
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１０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。
【００５３】
図中４１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−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、マスク回路５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。
【００５４】
マイクロコンピュータ４２は、マイクロコンピュータ６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。
【００５５】
また、マイクロコンピュータ４２は、マイクロコンピュータ６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に対して、ＩＧＴ−ＯＦ
Ｆ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。
【００５６】
また、マイクロコンピュータ４２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４２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。
【００５７】
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４２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。
【００５８】
マスク回路５は、一次充電を検出することによって、内燃機関の点火系（例えば、イグ
ナイタＡ１〜Ａ４など）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Ｂ１〜Ｂ４）の故障診断に利用されるものであり、マスク回路５から出力された電圧
信号Ｓ４はマイクロコンピュータ４２の（立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出
する）パルスポート４２ｄへ入力されるようになっている。
【００５９】
マイクロコンピュータ４２は、パルスポート４２ｄへ入力された電圧信号Ｓ４の立ち上
がりから立ち下がりまでの時間、すなわちパルス幅ＴＷ（例えば、図９に示したパルス幅
ＴＷ１、ＴＷ２）を計測するようになっている。また、マイクロコンピュータ４２は、Ｉ
ＧＴ−ＯＦＦ信号の出力（通電遮断時期）をトリガとして、モニタ気筒の切替（処理１）
、計測したパルス幅ＴＷが基準時間ＴBA以上であるか否かの判断（処理２）を実行するよ
うになっている。
【００６０】
通電開始時期はＩＧＴ−ＯＮ信号を出力して、イグニッションコイルの一次コイルへの
通電を開始する時期（充電開始時期）であるのに対し、通電遮断時期ＴＣはＩＧＴ−ＯＦ
Ｆ信号を出力して、一次コイルへの通電を遮断する時期（点火時期）である。なお、通電
開始時期及び通電遮断時期ＴＣについては、エンジン回転数などからエンジンの状態を総
合的に判断して算出される。
【００６１】
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−
１］を図１１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［１−１
］は所定の期間毎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４２にはエンジン回転センサなど各種センサが接続されており、マイクロコン
ピュータ４２はエンジンが始動したことや、エンジン回転数などを把握することができる
ようになっている。
【００６２】
まず、パルスポート４２ｄへ入力される電圧信号Ｓ４の立ち上がりから立ち下がりまで
のパルス幅ＴＷの計測に用いられるタイマｔが作動しているか否かを判断する（ステップ
Ｓ１）。タイマｔは作動していないと判断すれば、次に電圧信号Ｓ４の立ち上がりが検出
されたか否かを判断する（ステップＳ２）。
【００６３】
電圧信号Ｓ４の立ち上がりが検出されたと判断すれば、タイマｔを「０」にして作動さ
せ、パルス幅ＴＷの計測を開始する（ステップＳ３）。一方、電圧信号Ｓ４の立ち上がり
は検出されていないと判断すれば、タイマｔを作動させる必要はないので、そのまま処理
動作［１−１］を終了する。
【００６４】
ステップＳ１において、タイマｔは作動している（すなわち、パルス幅ＴＷの計測を開
始している）と判断すれば、次に電圧信号Ｓ４の立ち下がりが検出されたか否かを判断す
る（ステップＳ４）。
【００６５】
電圧信号Ｓ４の立ち下がりが検出されたと判断すれば、タイマｔの作動を停止し（ステ
ップＳ５）、その時のタイマｔをパルス幅ＴＷにする（ステップＳ６）。なお、ある１つ
のモニタ区間内に複数のパルスが検出された場合には、それぞれについてパルス幅を計測
し、その内の最大のものだけをパルス幅ＴＷとして残すようにする。
一方、電圧信号Ｓ４の立ち下がりは検出されていないと判断すれば、電圧信号Ｓ４のＨ
ｉｇｈ状態が維持されているので、そのまま処理動作［１−１］を終了する。
【００６６】
図９に示したように、イオン電流検出に関連する部位の地絡によって、例えば、イオン
電流検知センサＢ３から検出されるイオン信号ＩＯＮ３がＬｏｗに固定されると、イオン
信号ＩＯＮ３がモニタ区間に属する場合、モニタ気筒切替回路２から出力されてマスク回
路５へ入力される電圧信号Ｓ１はＬｏｗに固定されてしまう。そのため、モニタ気筒切替
時点Ｐ２からノイズマスク時間ＮＭ２が経過した後、マスク回路５から出力されてパルス
ポート４２ｄへ入力される電圧信号Ｓ４はＬｏｗからＨｉｇｈへと立ち上がり、そして次
のモニタ気筒切替時点Ｐ３までＨｉｇｈ状態が維持されることになる。
【００６７】
換言すれば、イオン電流検出に関連する部位に地絡が生じている場合のパルス幅ＴＷ２
は、通電遮断時期Ｐ５から通電遮断時期Ｐ４を差し引いた時間差Ｄ２から、通電遮断時期
Ｐ４から実際にモニタ気筒の切り替えが行われるまで（モニタ気筒切替時点Ｐ２）に要し
た時間（遅延時間）及びノイズマスク時間ＮＭ２を差し引いた時間Ｄ２’以上となる。
【００６８】
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−
２］を図１２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［１−２
］はＩＧＴ−ＯＦＦ信号出力のタイミング（すなわち、通電遮断時期ＴＣ）に到達した時
に行われる動作である。まず、今回の通電遮断時期ＴＣNWから前回の通電遮断時期ＴＣLA（前気筒に対する通電遮断時期）を差し引いた時間差Ｄを算出する（ステップＳ１１）。
例えば、時間差Ｄとは通電遮断時期Ｐ５から通電遮断時期Ｐ４を差し引いた時間差Ｄ２（
図９）となる。
【００６９】
次に、時間差Ｄから、前回の通電遮断時期ＴＣLAから実際にモニタ気筒の切り替えが行
われるまでに要する最大遅延時間ＴＤMX、ノイズマスク時間ＮＭ２、及びマージン時間Ｔ
MGを差し引き、それにより得られた結果を基準時間ＴBAとし（ステップＳ１２）、処理動
作［１−１］で求めたパルス幅ＴＷが基準時間ＴBA以上であるか否かを判断する（ステッ
プＳ１３）。
【００７０】
上記したように、マイクロコンピュータ４２は、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力（すなわち
、イグニッションコイルの一次コイルへの通電遮断）をトリガとして、モニタ気筒の切替
（処理１）、パルス幅ＴＷが基準時間ＴBA以上であるか否かの判断（処理２）を行うよう
になっているが、割り込みハンドラ起動時間やタスク起動時間など、これら処理１、２よ
りも優先的に行うべき処理が、処理１、２の処理タイミングと重なった場合、処理１、２
が後回しとなって、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力から処理が大きく遅れるおそれがある。上
記した最大遅延時間ＴＤMXはこれら優先的に行うべき処理に要する時間を全て足し合わせ
た時間である。
【００７１】
ステップＳ１３において、パルス幅ＴＷが基準時間ＴBA以上であると判断すれば、次に
モニタしていた気筒内にプレイグニッションが発生していることを示すプレイグフラグｆ
ｎ（ｎは各気筒を示す）が「１」であるか否かを判断する（ステップＳ１４）。プレイグ
フラグｆｎが「１」ではない（すなわち、プレイグニッションが発生しているとは認めら
れない）と判断すれば、当該気筒において、イオン電流検出に関連する部位の地絡が生じ
ていると判定し（ステップＳ１５）、その後、パルス幅ＴＷを「０」にする（ステップＳ
１６）。
【００７２】
一方、プレイグフラグｆｎが「１」である（すなわち、プレイグニッションが発生して
いると認められる）と判断すれば、パルス幅ＴＷが基準時間ＴBA以上となっている原因は
、イオン電流検出に関連する部位の地絡ではなく、プレイグニッションにある判断し、そ
の後、パルス幅ＴＷを「０」にする（ステップＳ１６）。
【００７３】
また、ステップＳ１３において、パルス幅ＴＷが基準時間ＴBA以上ではない（すなわち
、イオン電流検出に関連する部位の地絡は生じていない）と判断すれば、次にパルス幅Ｔ
Ｗが前回、同気筒をモニタしていた時に検出されたパルス幅ＴＷｎLT（ｎは各気筒を示す
）よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１７）。
【００７４】
パルス幅ＴＷがパルス幅ＴＷｎLTよりも大きい（すなわち、パルス幅ＴＷが大きくなる
方に進行している）と判断すれば、カウンタＣｎに「１」を加算し（ステップＳ１８）、
次にカウンタＣｎが所定値Ｃｎ’以上であるか否かを判断する（ステップＳ１９）。カウ
ンタＣｎが所定値Ｃｎ’以上である（すなわち、パルス幅ＴＷが継続して大きくなり続け
ている）と判断すれば、プレイグニッションが発生していると認められるので、プレイグ
フラグｆｎを「１」にし（ステップＳ２０）、パルス幅ＴＷｎLTをパルス幅ＴＷに更新し
（ステップＳ２１）、その後、パルス幅ＴＷを「０」にする（ステップＳ１６）。
一方、カウンタＣｎが所定値Ｃｎ’以上でないと判断すれば、ステップＳ２０を飛ばし
て、パルス幅ＴＷｎLTをパルス幅ＴＷに更新し（ステップＳ２１）、その後、パルス幅Ｔ
Ｗを「０」にする（ステップＳ１６）。
【００７５】
また、ステップＳ１７において、パルス幅ＴＷはパルス幅ＴＷｎLTよりも大きくはない
と判断すれば、プレイグフラグｆｎを「０」にすると共に、カウンタＣｎを「０」にし（
ステップＳ２２、Ｓ２３）、パルス幅ＴＷｎLTをパルス幅ＴＷに更新し（ステップＳ２１
）、その後、パルス幅ＴＷを「０」にする（ステップＳ１６）。
【００７６】
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、マスク回路５から出力される電圧信号Ｓ４のＨｉｇｈ状態が基準時
間ＴBA以上維持された場合（すなわち、パルス幅ＴＷが基準時間ＴBA以上である場合）、
イオン電流検出に関連する部位に地絡が生じていると診断される。
【００７７】
また、基準時間ＴBAが、今回の通電遮断時期ＴＣNWから前回の通電遮断時期ＴＣLAを差
し引いた時間差Ｄから、モニタ気筒の切り替えが行われるまでに要する最大遅延時間ＴＤ
MX、ノイズマスク時間ＮＭ２、及びマージン時間ＴMGを差し引いた時間であるので、イオ
ン電流検出に関連する部位に地絡が生じている現象を適切に検出することができる。従っ
て、精度の高い故障診断を実現することができる。
【００７８】
次に、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
噴射制御装置について説明する。但し、この燃料噴射制御装置は、図１０に示した燃料噴
射制御装置４１と、マイクロコンピュータ４２を除いて同様の構成であるので、マイクロ
コンピュータには異なる符号を付し、その他の構成部分の説明をここでは省略する。
【００７９】
図中４１Ａ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４１Ａ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５と、マイクロコンピュータ（マイコン）
４２Ａとを含んで構成されている。
【００８０】
マイクロコンピュータ４２ａにはジェネラル・タイマが設けられている。図１３にジェ
ネラル・タイマのカウントアップの様子を示す。パルスポート４２ｄへ入力される電圧信
号Ｓ４の立ち上がりが検出されると、その時にジェネラル・タイマが示している時刻Ｔａ
（パルスの立ち上がり時刻）がメモリＭａ（図示せず）に登録され、パルスポート４２ｄ
へ入力される電圧信号Ｓ４の立ち下がりが検出されると、その時にジェネラル・タイマが
示している時刻Ｔｂ（パルスの立ち下がり時刻）がメモリＭｂ（図示せず）に登録される
ようになっている。
【００８１】
時刻Ｔｂが時刻Ｔａより大きい時は、時刻Ｔｂから時刻Ｔａを差し引くことによってパ
ルス幅ＴＷを算出することができる。これに対し、時刻Ｔｂが時刻Ｔａより小さい時は、
時刻Ｔｂから時刻Ｔａを差し引くことによって得られた値に、ジェネラル・タイマの１サ
イクルの幅ＣＷを加算することによってパルス幅ＴＷを算出することができる。ジェネラ
ル・タイマの１サイクルの幅ＣＷは一般的に４秒程度である。すなわち、測定可能範囲は
０〜４秒となる。
【００８２】
次に、燃料噴射制御装置４１Ａにおけるマイクロコンピュータ４２Ａの行う処理動作［
２］を図１４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
ＩＧＴ−ＯＦＦ信号出力のタイミング（すなわち、通電遮断時期ＴＣ）に到達した時に行
われる動作である。まず、今回の通電遮断時期ＴＣNWから前回の通電遮断時期ＴＣLA（前
気筒に対する通電遮断時期）を差し引いた時間差Ｄを算出する（ステップＳ３１）。例え
ば、時間差Ｄとは通電遮断時期Ｐ５から通電遮断時期Ｐ４を差し引いた時間差Ｄ２（図９
）となる。
【００８３】
次に、時間差Ｄから、前回の通電遮断時期ＴＣLAから実際にモニタ気筒の切り替えが行
われるまでに要する最大遅延時間ＴＤMX、ノイズマスク時間ＮＭ２、及びマージン時間Ｔ
MGを差し引き、それにより得られた結果を基準時間ＴBAとする（ステップＳ３２）。次に
、メモリＭａ、Ｍｂに登録されている時刻Ｔａ、Ｔｂからパルス幅ＴＷを算出し（ステッ
プＳ３３）、パルス幅ＴＷが基準時間ＴBA以上であるか否かを判断する（ステップＳ３４
）。
【００８４】
パルス幅ＴＷが基準時間ＴBA以上であると判断すれば、次にモニタしていた気筒内にプ
レイグニッションが発生していることを示すプレイグフラグｆｎ（ｎは各気筒を示す）が
「１」であるか否かを判断する（ステップＳ３５）。プレイグフラグｆｎが「１」ではな
い（すなわち、プレイグニッションが発生しているとは認められない）と判断すれば、当
該気筒において、イオン電流検出に関連する部位の地絡が生じていると判定し（ステップ
Ｓ３６）、その後、パルス幅ＴＷを「０」にする（ステップＳ３７）。
【００８５】
一方、プレイグフラグｆｎが「１」である（すなわち、プレイグニッションが発生して
いると認められる）と判断すれば、パルス幅ＴＷが基準時間ＴBA以上となっている原因は
、イオン電流検出に関連する部位の地絡ではなく、プレイグニッションにある判断し、そ
の後、パルス幅ＴＷを「０」にする（ステップＳ３７）。
【００８６】
また、ステップＳ３４において、パルス幅ＴＷが基準時間ＴBA以上ではない（すなわち
、イオン電流検出に関連する部位の地絡は生じていない）と判断すれば、次にパルス幅Ｔ
Ｗが前回、同気筒をモニタしていた時に検出されたパルス幅ＴＷｎLT（ｎは各気筒を示す
）よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ３８）。
【００８７】
パルス幅ＴＷがパルス幅ＴＷｎLTよりも大きい（すなわち、パルス幅ＴＷが大きくなる
方に進行している）と判断すれば、カウンタＣｎに「１」を加算し（ステップＳ３９）、
次にカウンタＣｎが所定値Ｃｎ’以上であるか否かを判断する（ステップＳ４０）。カウ
ンタＣｎが所定値Ｃｎ’以上である（すなわち、パルス幅ＴＷが継続して大きくなり続け
ている）と判断すれば、プレイグニッションが発生していると認められるので、プレイグ
フラグｆｎを「１」にし（ステップＳ４１）、パルス幅ＴＷｎLTをパルス幅ＴＷに更新し
（ステップＳ４２）、その後、パルス幅ＴＷを「０」にする（ステップＳ３７）。
一方、カウンタＣｎが所定値Ｃｎ’以上でないと判断すれば、ステップＳ４１を飛ばし
て、パルス幅ＴＷｎLTをパルス幅ＴＷに更新し（ステップＳ４２）、その後、パルス幅Ｔ
Ｗを「０」にする（ステップＳ３７）。
【００８８】
また、ステップＳ３８において、パルス幅ＴＷはパルス幅ＴＷｎLTよりも大きくはない
と判断すれば、プレイグフラグｆｎを「０」にすると共に、カウンタＣｎを「０」にし（
ステップＳ４３、Ｓ４４）、パルス幅ＴＷｎLTをパルス幅ＴＷに更新し（ステップＳ４２
）、その後、パルス幅ＴＷを「０」にする（ステップＳ３７）。
【００８９】
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、マスク回路５から出力される電圧信号Ｓ４のＨｉｇｈ状態が基準時
間ＴBA以上維持された場合（すなわち、パルス幅ＴＷが基準時間ＴBA以上である場合）、
イオン電流検出に関連する部位に地絡が生じていると診断される。
【００９０】
また、基準時間ＴBAが、今回の通電遮断時期ＴＣNWから前回の通電遮断時期ＴＣLAを差
し引いた時間差Ｄから、モニタ気筒の切り替えが行われるまでに要する最大遅延時間ＴＤ
MX、ノイズマスク時間ＮＭ２、及びマージン時間ＴMGを差し引いた時間であるので、イオ
ン電流検出に関連する部位に地絡が生じている現象を適切に検出することができる。従っ
て、精度の高い故障診断を実現することができる。
【００９１】
図１５は実施の形態（３）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５と、マイクロコンピュータ（マイコン）５２と、マスク回路５３とを含んで
構成されている。
【００９２】
マイクロコンピュータ５２は、マイクロコンピュータ６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。
【００９３】
また、マイクロコンピュータ５２は、マイクロコンピュータ６と同様に、出力ポート５
２ａ、５２ｂ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−ＯＦ
Ｆ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。
【００９４】
また、マイクロコンピュータ５２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５２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。
【００９５】
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５２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。
【００９６】
マスク回路５は、一次充電を検出することによって、内燃機関の点火系（例えば、イグ
ナイタＡ１〜Ａ４など）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Ｂ１〜Ｂ４）の故障診断に利用されるものであり、マスク回路５から出力された電圧
信号Ｓ４はマスク回路５３を介して電圧信号Ｓ５としてマイクロコンピュータ５２の（立
ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出する）パルスポート５２ｄへ入力されるよう
になっている。
【００９７】
マイクロコンピュータ５２には１サイクルが幅ＣＷのジェネラル・タイマ（図１３）が
設けられている。パルスポート５２ｄへ入力される電圧信号Ｓ５の立ち上がりが検出され
ると、その時にジェネラル・タイマが示している時刻Ｔａ（パルスの立ち上がり時刻）が
メモリＭａ（図示せず）に登録され、パルスポート５２ｄへ入力される電圧信号Ｓ５の立
ち下がりが検出されると、その時にジェネラル・タイマが示している時刻Ｔｂ（パルスの
立ち下がり時刻）がメモリＭｂ（図示せず）に登録されるようになっている。なお、ジェ
ネラル・タイマの１サイクルの幅ＣＷは一般的に４秒程度である。すなわち、測定可能範
囲は０〜４秒となる。
また、マイクロコンピュータ５２は、ＩＧＴ−ＯＦＦ信号の出力（通電遮断時期）をト
リガとして、モニタ気筒の切替（処理１）、算出したパルス幅ＴＷが基準時間ＴBA以上で
あるか否かの判断（処理２）を実行するようになっている。
【００９８】
マスク回路５３は、マスク回路５から出力されてくる電圧信号Ｓ４がＨｉｇｈになり、
Ｈｉｇｈの状態がマスク時間ＭＫ以上継続されると、マスク回路５３から出力される電圧
信号Ｓ５がＬｏｗになるようになっている。マスク回路５３でのマスク時間ＭＫはジェネ
ラル・タイマの１サイクル幅ＣＷよりも短い値に設定されている。
【００９９】
図１６はマスク回路５３の回路構成を示した図である。マスク回路５（図１５）から出
力された電圧信号ＳＤ（図１５に示す電圧信号Ｓ４）は抵抗６１を介して比較器６２の非
反転（＋）端子に入力されている。また、比較器６２の反転（−）端子には基準電源Ｖｃ
を抵抗６３、６４で分圧した比較電圧ＴＨ３が入力されている。比較器６２の出力端子は
抵抗６５を介して基準電源Ｖｃ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端子はマイクロコンピュータ５２（図１５）のパルスポート５２ｄに接続さ
れる。
また、電圧信号ＳＤは、抵抗７１を介して比較器７２の非反転（＋）端子に入力されて
いる。また、比較器７２の反転（−）端子には基準電源Ｖｃを抵抗７３、７４で分圧した
比較電圧ＴＨ３が入力されている。
【０１００】
比較器７２の出力端子は抵抗７５、７６を介して基準電源Ｖｃに接続されると共に、抵
抗７５、７７を介して後段の比較器８０の反転（−）端子に接続されている。また、抵抗
７５と抵抗７７との間（すなわち、比較器７２の出力端子と比較器８０の反転（−）端子
との間）には、比較器７２からの出力信号を積分するコンデンサ７８を介してグラウンド
（ＧＮＤ）が接続されている。
【０１０１】
また、比較器８０の出力端子は比較器６２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８０の非反転（＋）端子には基準電源Ｖｃを抵抗８１、８２で分圧し
た比較電圧ＴＨ４が入力されている。なお、マスク回路５３のマスク時間ＭＫについては
、コンデンサ７８の容量を変更することによって調整することができる。
【０１０２】
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５２の行う処理動作［３］
を図１７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［３］はＩＧ
Ｔ−ＯＦＦ信号出力のタイミング（すなわち、通電遮断時期ＴＣ）に到達した時に行われ
る動作である。まず、今回の通電遮断時期ＴＣNWから前回の通電遮断時期ＴＣLA（前気筒
に対する通電遮断時期）を差し引いた時間差Ｄを算出する（ステップＳ５１）。例えば、
時間差Ｄとは通電遮断時期Ｐ５から通電遮断時期Ｐ４を差し引いた時間差Ｄ２（図１１）
となる。
【０１０３】
次に、時間差Ｄから、前回の通電遮断時期ＴＣLAから実際にモニタ気筒の切り替えが行
われるまでに要する最大遅延時間ＴＤMX、ノイズマスク時間ＮＭ２、及びマージン時間Ｔ
MGを差し引き、それにより得られた結果を基準時間ＴBAとする（ステップＳ５２）。次に
、基準時間ＴBAがマスク回路５３でのマスク時間ＭＫ（＜幅ＣＷ）以上であるか否かを判
断する（ステップＳ５３）。
【０１０４】
基準時間ＴBAがマスク時間ＭＫ以上であると判断すれば、マスク時間ＭＫを基準時間Ｔ
BAに設定し（ステップＳ５４）、次に、メモリＭａ、Ｍｂに登録されている時刻Ｔａ、Ｔ
ｂからパルス幅ＴＷを算出し（ステップＳ５５）、パルス幅ＴＷが基準時間ＴBA以上であ
るか否かを判断する（ステップＳ５６）。
一方、基準時間ＴBAがマスク時間ＭＫ以上でないと判断すれば、ステップＳ５４を飛ば
して、ステップＳ５５へ進む。
【０１０５】
ステップＳ５６において、パルス幅ＴＷが基準時間ＴBA以上であると判断すれば、次に
モニタしていた気筒内にプレイグニッションが発生していることを示すプレイグフラグｆ
ｎ（ｎは各気筒を示す）が「１」であるか否かを判断する（ステップＳ５７）。プレイグ
フラグｆｎが「１」ではない（すなわち、プレイグニッションが発生しているとは認めら
れない）と判断すれば、当該気筒において、イオン電流検出に関連する部位の地絡が生じ
ていると判定し（ステップＳ５８）、その後、パルス幅ＴＷを「０」にする（ステップＳ
５９）。
【０１０６】
一方、プレイグフラグｆｎが「１」である（すなわち、プレイグニッションが発生して
いると認められる）と判断すれば、パルス幅ＴＷが基準時間ＴBA以上となっている原因は
、イオン電流検出に関連する部位の地絡ではなく、プレイグニッションにある判断し、そ
の後、パルス幅ＴＷを「０」にする（ステップＳ５９）。
【０１０７】
また、ステップＳ５６において、パルス幅ＴＷが基準時間ＴBA以上ではない（すなわち
、イオン電流検出に関連する部位の地絡は生じていない）と判断すれば、次にパルス幅Ｔ
Ｗが前回、同気筒をモニタしていた時に検出されたパルス幅ＴＷｎLT（ｎは各気筒を示す
）よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ６０）。
【０１０８】
パルス幅ＴＷがパルス幅ＴＷｎLTよりも大きい（すなわち、パルス幅ＴＷが大きくなる
方に進行している）と判断すれば、カウンタＣｎに「１」を加算し（ステップＳ６１）、
次にカウンタＣｎが所定値Ｃｎ’以上であるか否かを判断する（ステップＳ６２）。カウ
ンタＣｎが所定値Ｃｎ’以上である（すなわち、パルス幅ＴＷが継続して大きくなり続け
ている）と判断すれば、プレイグニッションが発生していると認められるので、プレイグ
フラグｆｎを「１」にし（ステップＳ６３）、パルス幅ＴＷｎLTをパルス幅ＴＷに更新し
（ステップＳ６４）、その後、パルス幅ＴＷを「０」にする（ステップＳ５９）。
一方、カウンタＣｎが所定値Ｃｎ’以上でないと判断すれば、ステップＳ６３を飛ばし
て、パルス幅ＴＷｎLTをパルス幅ＴＷに更新し（ステップＳ６４）、その後、パルス幅Ｔ
Ｗを「０」にする（ステップＳ５９）。
【０１０９】
また、ステップＳ６０において、パルス幅ＴＷはパルス幅ＴＷｎLTよりも大きくはない
と判断すれば、プレイグフラグｆｎを「０」にすると共に、カウンタＣｎを「０」にし（
ステップＳ６５、Ｓ６６）、パルス幅ＴＷｎLTをパルス幅ＴＷに更新し（ステップＳ６４
）、その後、パルス幅ＴＷを「０」にする（ステップＳ５９）。
【０１１０】
上記実施の形態（３）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、マスク回路５３から出力される電圧信号Ｓ５のＨｉｇｈ状態が基準
時間ＴBA以上維持された場合（すなわち、パルス幅ＴＷが基準時間ＴBA以上である場合）
、イオン電流検出に関連する部位に地絡が生じていると診断される。
【０１１１】
また、基準時間ＴBAが、今回の通電遮断時期ＴＣNWから前回の通電遮断時期ＴＣLAを差
し引いた時間差Ｄから、モニタ気筒の切り替えが行われるまでに要する最大遅延時間ＴＤ
MX、ノイズマスク時間ＮＭ２、及びマージン時間ＴMGを差し引いた時間であるので、イオ
ン電流検出に関連する部位に地絡が生じている現象を適切に検出することができる。従っ
て、精度の高い故障診断を実現することができる。
【０１１２】
ところで、上記した燃料噴射制御装置５１では、ジェネラル・タイマを用いて、パルス
の立ち上がり時刻Ｔａ及びパルスの立ち下がり時刻Ｔｂを検出しているが、パルス幅ＴＷ
が測定可能範囲である１サイクルの幅ＣＷ（例えば、４秒）を超えてしまうと、パルス幅
ＴＷを正しく測定できないことになる。例えば、図１８に示したように、パルスの立ち上
がり及びパルスの立ち下がりが検出されると、パルス幅ＴＷは実際にはＣＷ＋（Ｔｂ−Ｔ
ａ）であるが、Ｔｂ−Ｔａと誤って測定されてしまう。これでは、適切な故障診断ができ
なくなる。
【０１１３】
しかしながら、燃料噴射制御装置５１では、マスク回路５から出力されてマスク回路５
３へ入力される電圧信号Ｓ４のＨｉｇｈ状態がマスク時間ＭＫ（＜幅ＣＷ）以上継続され
ると、マスク回路５３から出力されてパルスポート５２ｄへ入力される電圧信号Ｓ５が強
制的にＬｏｗへ立ち下がるようになっている。また、基準時間ＴBAについても最大でマス
ク時間ＭＫとするようになっているので、上記したように、パルスポート５２ｄへ入力さ
れる電圧信号Ｓ５を強制的にＬｏｗへ立ち下げたとしても、故障診断を適切に行うことが
できる。
【０１１４】
また、上記実施の形態（１）〜（３）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では、点火部材に対する通電遮断期間を示す時間差Ｄから、モ
ニタ気筒の切り替えが行われるまでに要する最大遅延時間ＴＤMX、ノイズマスク時間ＮＭ
２、及びマージン時間ＴMGを差し引いた時間を基準時間ＴBAとしているが、イオン電流検
出に関連する部位に地絡が生じている場合のパルス幅ＴＷは、充電時間（通電開始時期か
ら通電遮断時期までの時間）以上となるので、別の実施の形態では、基準時間ＴBAを充電
時間に基づいて設定するようにしても良い。例えば、基準時間ＴBAを充電時間に設定する
。
【０１１５】
また、上記実施の形態（１）〜（３）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では、パルス幅ＴＷが継続して大きくなり続けている場合を検
出することによって、プレイグニッションが発生しているか否かを判断し、パルス幅ＴＷ
が基準時間ＴBA以上となっている原因が、イオン電流検出に関連する部位の地絡にあるの
か、プレイグニッションにあるのかを区別するようにしている。
【０１１６】
別の実施の形態では、プレイグニッションの発生条件が成立しているか否か、発生頻度
が高くなる状況下にあるか否かといったことを判断して、上記区別を行うようにしても良
い。また、プレイグニッションに起因して生じるイオン電流がどの程度継続して発生する
のかを推測し、その推測した結果に基づいて上記区別を行うようにしても良い。エンジン
回転数が高い時や高負荷状態になる時、プレイグニッションは発生し易い。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【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】モニタ気筒切替回路から出力される信号、ラッチポートへ入力される信号、及びラッチポートでのラッチ状態などのシーケンスを示した図である。
【図８】モニタ気筒切替回路から出力される信号、ラッチポートへ入力される信号、及びラッチポートでのラッチ状態などのシーケンスを示した図である。
【図９】モニタ気筒切替回路から出力される信号、及びパルスポートへ入力される信号などのシーケンスを示した図である。
【図１０】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１１】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１２】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】ジェネラル・タイマのカウントアップの様子を示した図である。
【図１４】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１５】実施の形態（３）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１６】マスク回路の回路構成を示した図である。
【図１７】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１８】ジェネラル・タイマのカウントアップの様子を示した図である。
【符号の説明】
【０１１８】
４１、４１Ａ、５１  燃料噴射制御装置
４２、４２Ａ、５２  マイクロコンピュータ
４２ｄ、５２ｄ  パルスポート
５３  マスク回路
【図１】
2008138524.tif 000003
【図２】
2008138524.tif 000004
【図３】
2008138524.tif 000005
【図４】
2008138524.tif 000006
【図５】
2008138524.tif 000007
【図６】
2008138524.tif 000008
【図７】
2008138524.tif 000009
【図８】
2008138524.tif 000010
【図９】
2008138524.tif 000011
【図１０】
2008138524.tif 000012
【図１１】
2008138524.tif 000013
【図１２】
2008138524.tif 000014
【図１３】
2008138524.tif 000015
【図１４】
2008138524.tif 000016
【図１５】
2008138524.tif 000017
【図１６】
2008138524.tif 000018
【図１７】
2008138524.tif 000019
【図１８】
2008138524.tif 000020