(57)【要約】【課題】内燃機関の始動性能を診断し、かつ始動性悪化の要因を推定する低コストな手法を提供し、始動不良を防止すること。【解決手段】発電機とバッテリと始動装置を備えた内燃機関の診断装置において、内燃機関のクランク回転数，バッテリ電圧を処理するセンサ入力手段と、内燃機関の始動状態を制御する制御手段と、車両の電気系統及び前記始動装置の少なくともいずれかを制御するためのキースイッチ信号を処理するスイッチ信号手段と、前記センサ入力手段と前記制御手段と前記ＳＷ信号手段から出力される出力信号を用いると共に前記スイッチ信号手段からの出力に基づいて前記電気系統診断を行うと共に、前記センサ入力手段からの出力信号と前記制御手段からの出力信号の相関に基づき前記内燃機関の始動性能又は始動性を診断する診断手段とを備える。【効果】点検・修理コストの削減，始動不良の防止。【選択図】図１
2007224832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機とバッテリと始動装置を備えた内燃機関の診断装置において、
内燃機関のクランク回転数，バッテリ電圧を処理するセンサ入力手段と、
内燃機関の始動状態を制御する制御手段と、
車両の電気系統及び前記始動装置の少なくともいずれかを制御するためのキースイッチ信号を処理するスイッチ信号手段と、
前記センサ入力手段と前記制御手段と前記スイッチ信号手段から出力される出力信号を用いると共に前記スイッチ信号手段からの出力に基づいて前記電気系統診断を行うと共に、前記センサ入力手段からの出力信号と前記制御手段からの出力信号の相関に基づき前記内燃機関の始動性能又は始動性を診断する診断手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の診断装置。
【請求項２】
発電機とバッテリと始動装置を備えた内燃機関の診断装置において、
前記内燃機関の回転数を検出する手段と、前記バッテリ電圧を検出する手段と、
車両の電気系統及び始動装置の少なくともいずれかの通電状態を制御するためのキースイッチ信号を処理するスイッチ信号手段と、
前記内燃機関の制御状態又はアクチュエータの駆動状態または駆動信号を検出する手段を有し、前記内燃機関のキースイッチ信号オン状態から完爆、ファーストアイドルまでの間のバッテリ電圧の変化特性又は前記内燃機関の回転数変化状態の規範状態を有すると共に、前記キースイッチオンから各診断項目毎に予め定めるタイミングにて、前記検出手段に対応する部位の診断を行う診断手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の診断装置。
【請求項３】
請求項１において、内燃機関の始動性能を診断するために前記スイッチ信号手段の出力に基づいて少なくとも発電機，始動装置，バッテリ，内燃機関，リレーのいずれかの診断を行うことを特徴とする内燃機関の診断装置。
【請求項４】
請求項３において、前記電池の異常を前記バッテリ電圧と前記内燃機関のクランク回転数とに基づいて診断することを特徴とする内燃機関の診断装置。
【請求項５】
請求項３において、前記始動装置の異常を前記始動装置が作動しているときの前記バッテリ電圧と前記クランク回転数とに基づいて診断することを特徴とする内燃機関の診断装置。
【請求項６】
請求項３において、前記発電機の異常を前記始動装置が作動し停止した後の前記バッテリ電圧と前記クランク回転数とに基づいて診断することを特徴とする内燃機関の診断装置。
【請求項７】
請求項３において、前記内燃機関の異常を前記始動装置が作動し停止する間の前記バッテリ電圧と前記クランク回転数と前記制御処理部のパラメータとに基づいて診断することを特徴とする内燃機関の診断装置。
【請求項８】
請求項３において、前記キースイッチによって駆動されるリレーの異常を前記始動装置が作動する直前のバッテリ電圧に基づいて診断することを特徴とする内燃機関の診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の始動性能を診断し、始動性悪化の要因を検知する内燃機関の診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンやディーゼルなどの内燃機関はスタータモータなどの始動装置によるクランキングにより始動される。このとき水温やバッテリ電圧が高いほど始動性が良いことが知られており（特許文献１）、また始動性の悪化を防止する手法として、例えばコンプレッション不足による燃焼悪化をバッテリ電圧やエンジン回転数から検知し燃料噴射あるいはスロットル操作によって始動性の悪化を防止する手法（特許文献２，３）や、バッテリ電圧が低い場合にはスタータ駆動回路を切りかえる手法（特許文献４）が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２４９０２１号公報
【特許文献２】特開２０００−８０９５３号公報
【特許文献３】特開２０００−３５６１５２号公報
【特許文献４】特開２００５−２０７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし従来発明では市場において始動性が悪化した場合は始動悪化の要因を特定する手段を与えておらず、例えば文献１−４ではバッテリ劣化やコンプレッション不足などごく限られた始動性の悪化要因についてのみしか考慮してない。また始動性能の診断を行っていないため、運転者が始動性に不満や不安を感じてからディーラに持っていて要因を調査してもらうしか方法がなく、時間および点検費用がかかり、ユーザが始動性能の悪化に気づかない場合には始動不良に陥ってしまうこともあった。
【０００５】
本発明はこのような事情を鑑みなされたもので、その目的は内燃機関の始動性能を評価しかつ始動性悪化の要因を検知する診断装置を提供することで、コストを低減と始動不良防止を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、発電機とバッテリと始動装置を備えた内燃機関の診断装置において、
内燃機関のクランク回転数，電池電圧を処理するセンサ入力手段と、
内燃機関の始動状態を制御する制御手段と、
車両の電気系統及び前記始動装置の少なくともいずれかを制御するためのキースイッチ信号を処理するスイッチ信号手段と、
前記センサ入力手段と前記制御手段と前記スイッチ信号手段から出力される出力信号を用いると共に前記スイッチ信号手段からの出力に基づいて前記電気系統診断を行うと共に、前記センサ入力手段からの出力信号と前記制御手段からの出力信号の相関に基づき前記内燃機関の始動性能又は始動性を診断する診断手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の診断装置により達成される。
【０００７】
本発明において、既存のセンサ入力手段，制御手段およびスイッチ信号手段から得られる出力信号の相関があらかじめ想定した正常状態と比較してどの程度離れているかを評価して始動性能の診断を行うので低コストな始動性診断が実現できる。
【０００８】
また上記目的は、発電機とバッテリと始動装置を備えた内燃機関の診断装置において、
前記内燃機関の回転数を検出する手段と、前記電池電圧を検出する手段と、
車両の電気系統及び始動装置の少なくともいずれかの通電状態を制御するためのキースイッチ信号を処理するスイッチ信号手段と、
前記内燃機関の制御状態又はアクチュエータの駆動状態または駆動信号を検出する手段を有し、前記内燃機関のキースイッチ信号オン状態から完爆、ファーストアイドルまでの間のバッテリ電圧の変化特性又は前記内燃機関の回転数変化状態の規範状態を有すると共に、前記キースイッチオンから各診断項目毎に予め定めるタイミングにて、前記検出手段に対応する部位の診断を行う（始動性）診断手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の診断装置により達成される。本発明においてスイッチ信号処理の出力を用いることで通電開始，クランキング，燃焼開始，アイドリングという始動時の一瞬で推移する複雑な状態判定を容易に行うことができ、それぞれの状態に分けて診断を行うことで始動性の悪化要因が容易になる。
【０００９】
また上記目的は、内燃機関の始動性能を診断するために前記スイッチ信号手段の出力に基づいて少なくとも発電機，始動装置，バッテリ，内燃機関，リレーのいずれかの診断を行うことを特徴とする内燃機関の診断装置により達成される。本発明において、始動性の悪化要因に応じた診断を容易に実施できる。
【００１０】
また上記目的は、前記バッテリの異常を前記バッテリ電圧又はバッテリの端子電圧と前記内燃機関のクランク回転数とに基づいて診断することを特徴とする内燃機関の診断装置により達成される。
【００１１】
また上記目的を達成すべく、前記始動装置の異常を前記始動装置が作動しているときの前記バッテリ電圧と前記クランク回転数とに基づいて診断することを特徴とする内燃機関の診断装置により達成される。
【００１２】
また上記目的を達成すべく、前記発電機の異常を前記始動装置が作動し停止した後の前記バッテリ電圧と前記クランク回転数とに基づいて診断することを特徴とする内燃機関の診断装置により達成される。
【００１３】
また上記目的を達成すべく、前記内燃機関の燃焼異常を前記始動装置が作動し停止する間の前記バッテリ電圧と前記クランク回転数と前記制御処理部のパラメータとに基づいて診断することを特徴とする内燃機関の診断装置により達成される。
【００１４】
また上記目的を達成すべく、前記キースイッチによって駆動されるリレーの異常を前記始動装置が作動する直前のバッテリ電圧に基づいて診断することを特徴とする内燃機関の診断装置により達成される。
【００１５】
本発明において、バッテリ電圧およびクランク回転数という検出が容易な情報を用いて始動性悪化要因となるリレー，スタータ，内燃機関，オルタネータ，バッテリの診断をスイッチ出力手段の出力により適切なタイミングで実施することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明を実施することにより、始動性の診断を安価に実現することが出来、始動不良を防止することができる。また始動不良の要因を推定できるため点検・修理のコストを下げることができる。また本発明を実施することにより、始動性能を評価し始動悪化の予兆を検知することができ、始動不能等に陥る前に適切な対策を実施することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態を表す概略図である。本発明の診断装置はＥＣＵ１のプログラムとして実装され、オルタネータ５で発電された電力を蓄えるバッテリ２の電圧や内燃機関３のクランク回転数あるいは水温，気温，気圧などを処理するセンサ入力手段102から得られるセンサ情報と、キースイッチ信号を処理して始動装置４を制御するＳＷ入力手段１０３から得られるスイッチ情報と、内燃機関３を制御する制御手段１０４から得られる制御状態情報とに基づいて始動性能の悪化を検知し異常要因を特定する始動性診断手段１０１を持つ。始動性診断手段１０１は始動性能の悪化を検知した時には警告灯７を点灯させるか異常メッセージを表示あるいはＥＣＵ外部に通信する。
【００１９】
図２２は始動時性能を診断するために用いる相関の一例（バッテリ電圧とエンジン回転数の相関）を示す。クランキング回転数付近ではスタータが駆動するため電圧は低く、アイドル回転数付近ではオルタネータの発電電圧となりバッテリの標準電圧以上になる。この相関には気温や車両による多少のバラつきはあるので正常状態でもある程度の分布がある。この分布において、始動性能が良好であれば分布の中心付近に電圧と回転数の相関が位置するが、始動性が悪化するにつれ分布の端のほうに相関が移動する。簡単にはクランキング回転数とアイドル回転数の時の電圧が正常時の電圧を比較することで始動性能を評価できるが、望ましくは始動時のバッテリ電圧と回転数の相関をもとめ、正常時の相関と比較して始動性能を評価することが好ましい。なおここでは簡単のためエンジン回転数とバッテリ電圧の二つのセンサ情報を用いる方法を説明したが、これに内燃機関の制御信号を加えても良い。また相関を比較する具体的な手法はＭＴ法（正常状態を基準空間としたマハラノビス距離による評価）やニューラルネットワーク（正常状態を教師信号としたニューラルネットワークによる評価）などパターンマッチングに用いられる手法が適用できる。
【００２０】
図２に始動時のバッテリ電圧より可能な始動性診断の例を示す。リレー診断ではスタータスイッチ(ＳＷ)がＯＮになる前のキースイッチ(ＳＷ)操作にともなう電圧降下に基づき異常を検知する。またバッテリ診断ではスタータＳＷがＯＮになった後の電圧降下波形、スタータ診断ではスタータＳＷがＯＮ状態でクランキング中の電圧変動、内燃機関診断ではスタータＳＷがＯＦＦになる前後の電圧変動、オルタ診断ではスタータＳＷがＯＦＦになってから所定時間後の電圧変動に基づき異常を検知する。
【００２１】
図３に始動時の回転数により可能な診断の例を示す。スタータ診断では、スタータＳＷがＯＮ状態でクランキング中の回転数に基づき異常を検知する。また内燃機関診断ではスタータＳＷがＯＦＦになった前後の回転数の挙動あるいはピーク回転数、オルタ診断ではスタータＳＷがＯＦＦになってから所定時間後の回転数に基づき異常を検知する。以下それぞれの異常診断方法についてより詳細に説明する。
【００２２】
このようにエンジンが始動前はオルタネータが駆動していないため電圧変化によるリレー診断が実現でき、スタータ始動時には大電流が流れるため異常時に増加するバッテリの内部抵抗増加を利用してバッテリ診断が実現でき、クランキング時の回転負荷を電圧から推定することでスタータ診断が実現でき、アイドリングまでの回転変動および制御状態あるいは制御信号の相関から内燃機関の診断が実現でき、アイドリング時の回転数と電圧からオルタネータ診断が実現できる。またエンジンの状態はスタータＳＷにより判定できるので以下に説明するように始動性悪化要因の検知も可能となる。
【実施例１】
【００２３】
図４から図６を用いて本発明を用いたリレー診断の一実施例を説明する。本実施例によればリレーの異常（短絡もしくは常時開放）をスイッチ情報とバッテリ電圧だけで診断することができるので、始動不良の要因を安価でしかも容易に特定することができる。また本実施例をエンジン停止時に実行すればリレー短絡によるバッテリの過放電も防止できる。
【００２４】
図４は本発明におけるリレー診断のフローチャートの一例であり、例えばＥＣＵにおいて１０ｍｓ間隔で実行される。ステップＳ４０１ではセンサ入力処理を行う。センサ入力処理ではバッテリ電圧をＡＤ変換により取り込み変数ＶＢに保存する。次にステップ
Ｓ４０２ではＳＷ入力処理を行う。ＳＷ入力処理ではキーＳＷから入力された信号に基づき各ＳＷの状態を各ＳＷに保存する。本例ではアクセサリースイッチはＡＣＣ  ＳＷに、点火スイッチはＩＧＮ  ＳＷに、スタータスイッチはＳＴ  ＳＷに保存される。ステップＳ４０３では各ＳＷ状態が前回のＳＷ状態と違っているかを比較し、違っていない場合は診断処理を終了し、違っている場合はステップＳ４０４に進む。ステップＳ４０４ではスイッチ状態が変わる前のバッテリ電圧である前回バッテリ電圧とスイッチ状態が変わった後のバッテリ電圧との差の絶対値（補機負荷電位）が基準電圧変位より大きいか否かを評価する。ここでの基準電圧変位はスイッチ状態によって起動される補機の電気負荷によって生じる量とし、予め定めた量でも良いし、バッテリをつけエンジンを最初に始動した時の変位を学習したものでも良い。ステップＳ４０４において補機負荷電位が基準電圧変位より大きい場合はステップＳ４０５に進みリレーが正常であると判定し、変化したＳＷに関する診断終了処理（例えば診断完了フラグを立てる）を行う。またステップＳ４０４において補機負荷電位が基準電圧変位より小さい場合は捕機に電源が入らなかったと判断しリレー異常処理（例えば該当ＳＷに対応するリレー異常フラグを立て、警告灯を点滅させる）を行う。
【００２５】
図５はリレーが正常である時のタイムチャートの一例である。アクセサリースイッチ
（ＡＣＣ  ＳＷ）がＯＮになるとオーディオなどの電気負荷により電圧が降下し、イグニッション（ＩＧＮ  ＳＷ）がＯＮになると様々な電動機器（例えば燃料ポンプ）に電源が投入されて、さらに電圧が降下する。そしてスタータスイッチ（ＳＴ  ＳＷ）がＯＮになると始動装置に大電流が流れ電池の内部抵抗による電圧降下が起き、スタータＳＷをOFFにすると始動装置の電気負荷がなくなるので電圧は急激に上昇する。
【００２６】
図６はイグニッションスイッチのリレーが異常であるときのタイムチャートの一例である。イグニッションリレーが壊れて通電しなくなるか、通電しっ放しになるとＩＧＮ  
ＳＷを変化させても電圧ＶＢは変化しない。そこでこの様な状態であればリレー異常と判定しリレー異常フラグを立てる。
【実施例２】
【００２７】
次に図７から図１０を用いて本発明によるバッテリ診断の一実施例を説明する。本実施例によれば、スイッチ情報と回転数と電圧だけで容易にバッテリの異常を検知することができ、かつ最低電圧の履歴を用いることにより充電不足による要注意状態をも検知できる。
【００２８】
図７は本発明におけるバッテリ診断のフローチャートの一例であり、例えばＥＣＵにおいて１０ｍｓ間隔で実行される。ステップＳ７０１ではセンサ入力処理を行い、バッテリ電圧をＶＢに回転数をＮＥに保存する。ステップＳ７０２ではスイッチ入力処理を行い、例えばスタータＳＷ信号はＳＴ  ＳＷに保存される。
【００２９】
ステップＳ７０３では回転数ＮＥが基準回転数（例えば５００rpm ）より小さいか否かを比較し、小さい場合はステップＳ７０４に進み、そうでない場合は処理を終了する。ステップＳ７０４ではキー状態がスタータＯＮ状態かをＳＴ  ＳＷの値によって判定し、スタータＯＮの場合はステップＳ７０５に進みそうでない場合はステップＳ７０６に進む。ステップＳ７０５では最低電圧記録処理を行う。ここでは例えば現在の電圧ＶＢと記録してある最低電圧ＶＢminを比較し、ＶＢがＶＢmin よりも小さければＶＢminにＶＢを保存することで、バッテリの内部抵抗に基づく電圧降下を記録できる。ステップＳ７０６では最低電圧ＶＢmin が基準最低電圧とより大きいかを比較し、大きい場合にはステップ
Ｓ７０７に進みそうでない場合はステップＳ７０８に進む。ステップＳ７０７ではバッテリ正常処理を行う。ここでは例えばバッテリ診断が実施されたというバッテリ診断終了フラグを立てれば良い。またステップＳ７０８ではバッテリ異常処理を行う。ここではバッテリ異常フラグを立て、かつ警告灯を点灯させるか警告メッセージを音声あるいは画像で提示する。
【００３０】
図８はバッテリが正常時のタイムチャートの一例である。スタータスイッチ（ＳＴ  
ＳＷ）がオンである間電圧は大きく降下するが、この最初の電圧降下が最も大きく、この値が最低電圧ＶＢminとして記録される。
【００３１】
図９はバッテリが異常時のタイムチャートの一例である。スタータスイッチがオンとなったときの電圧降下が大きくなりＶＢminは基準最低電圧よりも小さくなりバッテリ異常と判定されバッテリ異常フラグが立つ。
【００３２】
図７に示したフローチャートによればＶＢminは過去の最低電圧を保持することになるが、エンジン起動ごとにＶＢminをクリアし、かつ値をバッファに保存することで履歴を用いた診断が可能である。
【００３３】
そこで図１０を用いて最低電圧ＶＢmin の履歴を利用した診断方法について説明する。鉛蓄電池の場合は劣化や過放電により電極に硫酸鉛が付着し、内部抵抗が増加する。このためこれまで説明したようにスタータが稼動時の最低電圧の大きさによりバッテリの異常を診断できる。またさらに充電不足状態になると電極に付着した硫酸鉛の量は一定とならない最低電圧のバラツキが生じる。このバラつきは充電量が不十分である場合に大きくなるので、図１０に示すように最低電圧の分散の大きさから充電不足の要注意バッテリを診断できる。
【実施例３】
【００３４】
次に図１１から図１４を用いて本発明によるスタータ診断の一実施例を説明する。本実施例によればスタータの異常をスイッチ情報と回転数と電圧に基づいて簡易に検知することができる。
【００３５】
図１１は本発明におけるスタータ診断のフローチャートの一例であり、例えばＥＣＵにおいて１０ｍｓ間隔で実行される。ステップＳ１１０１ではセンサ入力処理を行い、バッテリ電圧をＶＢに回転数をＮＥに保存する。ステップＳ１１０２ではスイッチ入力処理を行い、例えばスタータＳＷ信号はＳＴ  ＳＷに保存される。ステップＳ１１０３では回転数ＮＥが基準回転数（例えば５００rpm ）より小さいか否かを比較し、小さい場合はステップＳ１１０４に進み、そうでない場合は処理を終了する。ステップＳ１１０４ではキー状態がスタータＯＮ状態かをＳＴ  ＳＷの値によって判定し、スタータＯＮの場合はステップＳ１１０５に進みそうでない場合はステップＳ１１０６に進む。ステップＳ１１０５では電圧波形処理を行う。ここではクランキング時における圧縮工程気筒による負荷変動に伴なう電圧変動（周期，振幅）やクランキング時の平均電圧などを抽出する。ステップＳ１１０６ではクランキング時の電圧波形パターンが所定パターンであるかを判定し、所定パターンであればステップＳ１１０７に進み、そうでなければステップＳ１１０８に進む。ステップＳ１１０７ではスタータ正常処理が行われ、たとえばスタータ診断が終了したというフラグを立てる。またステップＳ１１０８ではスタータ異常処理が行われ、例えばスタータ異常フラグが立てられると共に警告灯の点灯や警告メッセージを音声あるいは画像で提示する。
【００３６】
図１２はスタータが正常な場合のタイムチャートの一例である。スタータがオンとなりクランキングされている間は圧縮工程の気筒の影響で負荷が変動し、クランキング回転数およびクランキング負荷に応じた電圧変動が発生する。
【００３７】
図１３はスタータが異常である場合のタイムチャートの一例である。スタータの異常時には発熱を伴うと共に内部抵抗が増加するので回転数が低下し、かつ電圧変動の周期も長くなる。したがって電圧の平均や周期をモニタし、平均電圧が低下あるいは周期が長期化した場合にはスタータの異常と判定し、スタータ異常フラグを立たせる。
【００３８】
図１４に平均電圧と周期あるいは振幅におけるスタータ異常の関係を示す。正常であればクランキング時の平均電圧や周期，振幅は所定範囲にあるが、例えばギアがかみ合わない場合は平均電圧が所定範囲よりも大きくなりかつ周期が短くなる。あるいは逆に平均電圧が小さい場合はバッテリ異常の可能性もあるが、これは実施例２で示したバッテリ診断を実施することによりバッテリ異常とスタータ異常を分離できる。
【実施例４】
【００３９】
次に図１５から図１８を用いて本発明によるオルタネータ診断の一実施例を説明する。本実施例によればオルタネータの異常をスイッチ情報と回転数と電圧に基づいて簡易に検知することができる。
【００４０】
図１５は本発明におけるスタータ診断のフローチャートの一例であり、例えばＥＣＵにおいて１０ｍｓ間隔で実行される。ステップＳ１５０１ではセンサ入力処理を行い、バッテリ電圧をＶＢに回転数をＮＥに保存する。ステップＳ１５０２ではスイッチ入力処理を行い、例えばスタータＳＷ信号はＳＴ  ＳＷに保存される。ステップＳ１５０３では回転数ＮＥが基準回転数（例えば５００rpm ）より大きいか否かを比較し、大きい場合はステップＳ１５０４に進み、そうでない場合は処理を終了する。ステップＳ１５０４ではキー状態がスタータＯＦＦ状態かをＳＴ  ＳＷの値によって判定し、スタータＯＦＦの場合はステップＳ１５０５に進みそうでない場合は処理を終了する。ステップＳ１５０５では電圧波形処理を行う。ここではオルタネータ動作時の電圧の平均や分散を演算する。ステップＳ１５０６ではオルタネータ動作時の電圧波形が所定パターンであるか否かを判定し、所定パターンであればステップＳ１５０７に進み、そうでなければステップＳ１５０８に進む。ステップＳ１５０７ではオルタ正常処理が行われ、たとえばオルタネータ診断が終了したというフラグを立てる。またステップＳ１１０８ではオルタ異常処理が行われ、例えばオルタネータ異常フラグが立てられると共に警告灯の点灯や警告メッセージを音声あるいは画像で提示する。
【００４１】
図１６はオルタネータが正常時のタイムチャートの一例である。スタータＳＷがＯＦＦになった後、内燃機関の燃焼エネルギーで回転数が上昇しオルタネータによる発電が始まる。オルタネータ稼動時の平均電圧は始動時のバッテリ電圧よりも高く、各デバイスに電力を供給すると共にバッテリの充電を行う。
【００４２】
図１７はオルタネータが異常であるときのタイムチャートの一例である。オルタネータの発電効率が落ちると回転数が上がっても電圧が上がらなくなるか、電圧変動が大きくなる。従って平均電圧が始動時の電圧とほぼかわらない時は、オルタネータの異常と判定し、オルタ異常フラグが立つ。
【００４３】
図１８は平均電圧と分散におけるオルタ異常の関係を示す。正常状態に対して平均電圧が高い場合はオルタネータに付属するレギュレータの異常であり、分散が大きい場合や平均電圧が低い場合は電気負荷異常の可能性もあるが、この場合は回転数と電圧変動の周期との相関を調べ、相関がない場合は電気負荷の異常と判定できる。
【実施例５】
【００４４】
次に図１９から図２１を用いて本発明による内燃機関診断の一実施例を説明する。本実施例によれば内燃機関の異常をスイッチ情報と回転数と電圧と制御パラメータに基づいて簡易に検知することができる。
【００４５】
図１９は本発明における内燃機関診断のフローチャートの一例であり、例えばＥＣＵにおいて１０ｍｓ間隔で実行される。ステップＳ１９０１ではセンサ入力処理を行い、バッテリ電圧をＶＢに回転数をＮＥに保存する。ステップＳ１９０２ではスイッチ入力処理を行い、例えばスタータＳＷ信号はＳＴ  ＳＷに保存される。ステップＳ１９０３では制御処理により点火（ＡＤＶ），噴射パルス幅（ＴＩＭ），スロットル開度（ＴＶＯ）などにより始動時の燃焼を制御する。ステップＳ１９０４では回転数ＮＥが基準回転数（例えば５００rpm ）より大きいか否かを比較し、大きい場合はステップＳ１９０５に進み、そうでない場合は処理を終了する。ステップＳ１９０５ではキー状態がスタータＯＦＦ状態かをＳＴ  ＳＷの値によって判定し、スタータＯＦＦの場合はステップＳ１９０６に進み、そうでない場合は処理を終了する。ステップＳ１９０６では制御波形処理を行う。ここではエンジン始動時の制御パラメータのパターンマッチングを行う。パターンマッチングの方法としては単純にしきい値を設けても良いし、ニューラルネットワークやＭＴ法などにより複数のパラメータを用いたマッチングを行っても良い。ステップＳ１９０７では始動時の制御波形が所定パターンであるか否かを判定し、所定パターンであればステップ
Ｓ１９０８に進み、そうでなければステップＳ１９０９に進む。ステップＳ１９０８では内燃機関正常処理が行われ、たとえば内燃機関診断が終了したというフラグを立てる。またステップＳ１９０９では内燃機関異常処理が行われ、例えば内燃機関異常フラグが立てられると共に警告灯の点灯や警告メッセージを音声あるいは画像で提示する。
【００４６】
図２０は内燃機関が正常時のタイムチャートの一例である。スタータＳＷがＯＦＦになった後、所定時間の間は所定の始動モードで運転されその後アイドル回転数のＦＢ制御が開始される。
【００４７】
図２１は内燃機関が異常であるときのタイムチャートの一例である。アイドル回転数ＦＢ制御が動作中に内燃機関の燃焼に異常があると回転数が低下するのを防ぐため、燃料量を増量あるいはスロットルが開かれる。この正常時とは違う制御パラメータのパターンにより内燃機関の異常が検知され、内燃機関の異常フラグが立つ。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態を表す概略図。
【図２】バッテリ電圧による始動性診断の例。
【図３】クランク回転数による始動性診断の例。
【図４】リレー診断のフローチャート例。
【図５】リレーが正常であるときのタイムチャート例。
【図６】リレーが異常であるときのタイムチャート例。
【図７】バッテリ診断のフローチャート例。
【図８】バッテリが正常であるときのタイムチャート例。
【図９】バッテリが異常であるときのタイムチャート例。
【図１０】履歴を利用したバッテリ診断の判定ＭＡＰ例。
【図１１】スタータ診断のフローチャート例。
【図１２】スタータが正常であるときのタイムチャート例。
【図１３】スタータが異常であるときのタイムチャート例。
【図１４】スタータ異常の判定ＭＡＰ例。
【図１５】オルタネータ診断のフローチャート例。
【図１６】オルタネータが正常であるときのタイムチャート例。
【図１７】オルタネータが異常であるときのタイムチャート例。
【図１８】オルタネータ異常の判定ＭＡＰ例。
【図１９】内燃機関診断のフローチャート例。
【図２０】内燃機関が正常であるときのタイムチャート例。
【図２１】内燃機関が異常であるときのタイムチャート例。
【図２２】始動性能を評価するために用いる相関の例。
【符号の説明】
【００４９】
１…ＥＣＵ、２…バッテリ、３…内燃機関、４…スタータ、５…オルタネータ、１０１…始動性診断手段、１０２…センサ入力手段、１０３…ＳＷ入力手段、１０４…制御手段。
【図１】
2007224832.tif 000003
【図２】
2007224832.tif 000004
【図３】
2007224832.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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