(57)【要約】【課題】エンジンへの燃料供給の停止を回避可能な燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】外部から入力される、液体燃料噴射弁を駆動するための第１パルス信号を、気体燃料噴射弁を駆動するための第２パルス信号に変換する燃料噴射制御装置であって、前記第１パルス信号の外部入力端子と外部出力端子とを接続する配線上に介挿されたノーマリーオンのスイッチと、気体燃料噴射時には前記外部入力端子を介して入力される前記第１パルス信号を前記第２パルス信号に変換すると共に前記スイッチをオフに制御する信号処理部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入力される、液体燃料噴射弁を駆動するための第１パルス信号を、気体燃料噴射弁を駆動するための第２パルス信号に変換する燃料噴射制御装置であって、
前記第１パルス信号の外部入力端子と外部出力端子とを接続する配線上に介挿されたノーマリーオンのスイッチと、
気体燃料噴射時には前記スイッチの前段から分岐して入力される前記第１パルス信号を前記第２パルス信号に変換すると共に前記スイッチをオフに制御する信号処理部と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記信号処理部は、前記スイッチの前段から分岐して入力される前記第１パルス信号と、前記スイッチの後段から分岐して入力される前記第１パルス信号とに基づいて、自装置内の前記第１パルス信号の伝送経路の異常診断を行うことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記信号処理部は、前記スイッチの前段から分岐して入力される前記第１パルス信号の論理と、前記スイッチの後段から分岐して入力される前記第１パルス信号の論理とを比較することにより、前記第１パルス信号の伝送経路の異常診断を行うことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記信号処理部は、複数の前記スイッチの前段から分岐して入力される複数の前記第１パルス信号の入力順序と、複数の前記スイッチの後段から分岐して入力される複数の前記第１パルス信号の入力順序とを比較することにより、前記第１パルス信号の伝送経路の異常診断を行うことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の燃費性能及び環境保護性能を向上させる技術として、ガソリン等の液体燃料と圧縮天然ガス（ＣＮＧ）等の気体燃料とを選択的に切替えて単一エンジンに供給するバイフューエルシステムが知られている。このバイフューエルシステムは、開発コストを削減するために、既存のガソリン噴射システムに新規のガス噴射システムを増設する形で構築される場合が多い。
【０００３】
下記特許文献１には、ガソリン噴射量を制御する既存の電子制御装置から出力されるガソリンパルス（ガソリン噴射量に応じたパルス幅を有し、ガソリンインジェクタを駆動するために使用されるパルス信号）を新規の電子制御装置に入力し、この新規の電子制御装置によってガソリンパルスからガス燃料に適したパルス幅を有するガスパルス（ガスインジェクタを駆動するために使用されるパルス信号）に変換する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表平６−５０２４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術において、新規の電子制御装置（以下、ガスＥＣＵと称す）は、ガス運転時には既存の電子制御装置（以下、ガソリンＥＣＵと称す）から入力されるガソリンパルスをガスパルスに変換してガスインジェクタに出力する一方、ガソリン運転時にはガソリンＥＣＵから入力されるガソリンパルスを変換することなくガソリンインジェクタに出力する。
【０００６】
従来では、ガソリンＥＣＵから出力されるガソリンパルスをガスＥＣＵ内のマイコンに取り入れ、マイコンによる処理によってガソリンパルスの変換を行うが、このマイコンがソフト的に暴走したり、或いはハード的に故障した場合、ガソリンパルスとガスパルスのどちらも出力できなくなり、エンジンへの燃料供給が停止する可能性がある。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、エンジンへの燃料供給の停止を回避可能な燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明では、燃料噴射制御装置に係る第１の解決手段として、外部から入力される、液体燃料噴射弁を駆動するための第１パルス信号を、気体燃料噴射弁を駆動するための第２パルス信号に変換する燃料噴射制御装置であって、前記第１パルス信号の外部入力端子と外部出力端子とを接続する配線上に介挿されたノーマリーオンのスイッチと、気体燃料噴射時には前記スイッチの前段から分岐して入力される前記第１パルス信号を前記第２パルス信号に変換すると共に前記スイッチをオフに制御する信号処理部とを備える、という手段を採用する。
【０００９】
また、本発明では、燃料噴射制御装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記信号処理部は、前記スイッチの前段から分岐して入力される前記第１パルス信号と、前記スイッチの後段から分岐して入力される前記第１パルス信号とに基づいて、自装置内の前記第１パルス信号の伝送経路の異常診断を行う、という手段を採用する。
【００１０】
また、本発明では、燃料噴射制御装置に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記信号処理部は、前記スイッチの前段から分岐して入力される前記第１パルス信号の論理と、前記スイッチの後段から分岐して入力される前記第１パルス信号の論理とを比較することにより、前記第１パルス信号の伝送経路の異常診断を行う、という手段を採用する。
【００１１】
また、本発明では、燃料噴射制御装置に係る第４の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記信号処理部は、複数の前記スイッチの前段から分岐して入力される複数の前記第１パルス信号の入力順序と、複数の前記スイッチの後段から分岐して入力される複数の前記第１パルス信号の入力順序とを比較することにより、前記第１パルス信号の伝送経路の異常診断を行う、という手段を採用する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第１パルス信号の外部入力端子と外部出力端子とを接続する配線上にノーマリーオンのスイッチを設けることにより、信号処理部がソフト的に暴走したり、或いはハード的に故障した場合であっても、必ず第１パルス信号が液体燃料噴射弁に出力されるので、エンジンへの燃料供給の停止を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る燃料噴射制御装置（ガスＥＣＵ１）の概略構成図である。
【図２】ガソリン運転時におけるガソリンパルス信号ＩＮＪ１と、ガソリンパルスリターン信号ＩＮＪ１＿Ｒと、ガスパルス信号ＧＩＮＪ１との時間的な対応関係を示すタイミングチャートである。
【図３】ガス運転時におけるガソリンパルス信号ＩＮＪ１と、ガソリンパルスリターン信号ＩＮＪ１＿Ｒと、ガスパルス信号ＧＩＮＪ１との時間的な対応関係を示すタイミングチャートである。
【図４】第１気筒→第３気筒→第４気筒→第２気筒の順でガソリン噴射することを想定した場合におけるガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４と、ガソリンパルスリターン信号ＩＮＪ１＿Ｒ〜ＩＮＪ４＿Ｒとの時間的な対応関係を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る燃料噴射制御装置（ガスＥＣＵ１）の概略構成図である。このガスＥＣＵ１は、外部のガソリンＥＣＵ２から入力される、４気筒分の液体燃料噴射弁を駆動するための４つのガソリンパルス信号（第１パルス信号）ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４を、４気筒分の気体燃料噴射弁を駆動するための４つのガスパルス信号（第２パルス信号）ＧＩＮＪ１〜ＧＩＮＪ４に変換する電子制御装置である。
【００１５】
なお、ガソリンＥＣＵ２は、例えば４気筒エンジンの運転状態に基づいて各気筒のガソリン噴射量及び噴射タイミング、つまり４気筒分の液体燃料噴射弁を駆動するための４つのガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４のパルス幅及び出力タイミングを制御する既存の電子制御装置であるが、各気筒のガソリン噴射量及び噴射タイミングの制御方法については従来と同様であるため、本願明細書での説明は省略する。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態のガスＥＣＵ１は、ガソリンＥＣＵ２から４つのガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４を入力するための外部入力端子１１〜１４と、これらの４つのガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４を４つの液体燃料噴射弁（図示省略）へ出力するための外部出力端子１５〜１８と、４つのリレー回路１９〜２２と、マイコン２３とを備えている。
【００１７】
リレー回路１９は、第１気筒の液体燃料噴射弁を駆動するためのガソリンパルス信号ＩＮＪ１の外部入力端子１１と外部出力端子１５とを接続する配線上に介挿されたノーマリーオンのスイッチである。リレー回路２０は、第２気筒の液体燃料噴射弁を駆動するためのガソリンパルス信号ＩＮＪ２の外部入力端子１２と外部出力端子１６とを接続する配線上に介挿されたノーマリーオンのスイッチである。
【００１８】
リレー回路２１は、第３気筒の液体燃料噴射弁を駆動するためのガソリンパルス信号ＩＮＪ３の外部入力端子１３と外部出力端子１７とを接続する配線上に介挿されたノーマリーオンのスイッチである。リレー回路２２は、第４気筒の液体燃料噴射弁を駆動するためのガソリンパルス信号ＩＮＪ４の外部入力端子１４と外部出力端子１８とを接続する配線上に介挿されたノーマリーオンのスイッチである。
【００１９】
マイコン２３（信号処理部）は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)コアやメモリ、入出力インターフェイス等が一体的に組み込まれたマイクロコンピュータであり、ガス燃料噴射時には各リレー回路１９〜２２の前段から分岐して入力されるガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４を、ガス燃料に適したパルス幅を有するガスパルス信号ＧＩＮＪ１〜ＧＩＮＪ４に変換して４つの気体燃料噴射弁（図示省略）へ出力すると共に、各リレー回路１９〜２２をオフに制御する。なお、ガソリンパルスからガスパルスへの変換方法としては、特許文献１（特表平６−５０２４７２号公報）などの公知技術を用いることができる。
【００２０】
また、詳細は後述するが、このマイコン２３は、各リレー回路１９〜２２の前段から分岐して入力されるガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４と、各リレー回路１９〜２２の後段から分岐して入力されるガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４とに基づいて、自装置内の各ガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４の伝送経路の異常診断を行う機能を有している。なお、以下では、説明の便宜上、各リレー回路１９〜２２の後段から分岐してマイコン２３に入力されるガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４を、ガソリンパルスリターン信号ＩＮＪ１＿Ｒ〜ＩＮＪ４＿Ｒと呼ぶ。
【００２１】
次に、上記のように構成されたガスＥＣＵ１の動作について詳細に説明する。
＜ガソリン運転時の動作＞
ガスＥＣＵ１のマイコン２３は、不図示の燃料切替スイッチの状態から現在の燃料としてガソリンが選択されていると認識した場合、ガソリンＥＣＵ２から入力されるガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４を、直接、各液体燃料噴射弁へ出力するガソリン噴射モードとなる。つまり、マイコン２３は、ガソリン噴射モード中に各リレー回路１９〜２２の制御とガスパルスへの変換処理を実施しない。
【００２２】
これにより、ガソリン運転時には、各リレー回路１９〜２２は常にオン状態となり、ガソリンＥＣＵ２から入力されるガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４が、直接、各液体燃料噴射弁へ出力され、現在のエンジン運転状態に対して要求される量のガソリンが各気筒に供給されることになる。
【００２３】
＜ガス運転時の動作＞
一方、ガスＥＣＵ１のマイコン２３は、不図示の燃料切替スイッチの状態から現在の燃料としてガス燃料が選択されていると認識した場合、ガソリンＥＣＵ２から入力されるガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４を、ガスパルス信号ＧＩＮＪ１〜ＧＩＮＪ４に変換して各気体燃料噴射弁へ出力するガス燃料噴射モードとなる。つまり、マイコン２３は、ガス噴射モード中に各リレー回路１９〜２２をオフに制御すると共に、ガスパルスへの変換処理を実施する。
【００２４】
これにより、ガス運転時には、各リレー回路１９〜２２は常にオフ状態となり、ガスＥＣＵ１からガス燃料に適したパルス幅を有するガスパルス信号ＧＩＮＪ１〜ＧＩＮＪ４が各気体燃料噴射弁へ出力され、現在のエンジン運転状態に対して要求される量のガス燃料が各気筒に供給されることになる。
【００２５】
上記のようなガソリン運転時及びガス運転時において、マイコン２３がソフト的に暴走したり、或いはハード的に故障した場合であっても、各リレー回路１９〜２２はノーマリーオンのスイッチであるため、必ずガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４がガスＥＣＵ１から液体燃料噴射弁に出力されるので、エンジンへの燃料供給の停止を回避することが可能となる。
【００２６】
しかしながら、ガスＥＣＵ１内の各ガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４の伝送経路に異常（配線の断線或いは短絡、リレー回路１９〜２２の故障など）が生じた場合、ガスＥＣＵ１からガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４が正常に液体燃料噴射弁に出力されない可能性がある。そこで、本実施形態におけるマイコン２３は、以下で述べるような処理によって各ガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４の伝送経路の異常診断を行う。
【００２７】
＜ガソリンパルス伝送経路の異常診断動作＞
例えば、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の伝送経路に着目すると、マイコン２３は、リレー回路１９の前段から分岐して入力されるガソリンパルス信号ＩＮＪ１の論理と、リレー回路１９の後段から分岐して入力されるガソリンパルスリターン信号ＩＮＪ１＿Ｒの論理とを比較することにより、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の伝送経路の異常診断を行う。
【００２８】
具体的には、マイコン２３は、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の論理（レベル）が変化した時の割込み処理として、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の論理とガソリンパルスリターン信号ＩＮＪ１＿Ｒの論理とを比較する。そして、マイコン２３は、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の論理がＯＦＦからＯＮへ変化した時に得られた論理比較結果と、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の論理がＯＮからＯＦＦへ変化した時に得られた論理比較結果とを基に、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の伝送経路に異常が発生したか否かを判断する。
【００２９】
図２は、ガソリン運転時におけるガソリンパルス信号ＩＮＪ１と、ガソリンパルスリターン信号ＩＮＪ１＿Ｒと、ガスパルス信号ＧＩＮＪ１との時間的な対応関係を示すタイミングチャートである。図２（ａ）に示すように、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の伝送経路が正常な場合、ガソリン運転時では、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の論理と、ガソリンパルスリターン信号ＩＮＪ１＿Ｒの論理は全ての時間で一致し、ガスパルス信号ＧＩＮＪ１は全ての時間でＯＦＦ論理となる。
【００３０】
従って、ガソリン運転時において、マイコン２３は、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の論理がＯＦＦからＯＮへ変化した時に得られた論理比較結果が「一致」となり、且つガソリンパルス信号ＩＮＪ１の論理がＯＮからＯＦＦへ変化した時に得られた論理比較結果も「一致」となった場合に、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の伝送経路が正常と判断する。
【００３１】
一方、図２（ｂ）に示すように、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の伝送経路に異常が生じて、ガソリンパルスリターン信号ＩＮＪ１＿Ｒが全ての時間でＯＦＦ論理に固定された場合、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の論理がＯＦＦからＯＮへ変化した時の論理比較結果が「不一致」となり、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の論理がＯＮからＯＦＦへ変化した時の論理比較結果が「一致」となるので、マイコン２３は、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の伝送経路に異常が発生したと判断する。
【００３２】
また、図２（ｃ）に示すように、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の伝送経路に異常が生じて、ガソリンパルスリターン信号ＩＮＪ１＿Ｒが全ての時間でＯＮ論理に固定された場合、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の論理がＯＦＦからＯＮへ変化した時の論理比較結果が「一致」となり、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の論理がＯＮからＯＦＦへ変化した時の論理比較結果が「不一致」となるので、マイコン２３は、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の伝送経路に異常が発生したと判断する。
【００３３】
図３は、ガス運転時におけるガソリンパルス信号ＩＮＪ１と、ガソリンパルスリターン信号ＩＮＪ１＿Ｒと、ガスパルス信号ＧＩＮＪ１との時間的な対応関係を示すタイミングチャートである。図３（ａ）に示すように、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の伝送経路が正常な場合、ガス運転時では、ガソリンパルスリターン信号ＩＮＪ１＿Ｒが全ての時間でＯＦＦ論理となり、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１から少し遅れてパルス幅が補正されたガスパルス信号ＧＩＮＪ１が発生する。
【００３４】
従って、ガス運転時において、マイコン２３は、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の論理がＯＦＦからＯＮへ変化した時に得られた論理比較結果が「不一致」となり、且つガソリンパルス信号ＩＮＪ１の論理がＯＮからＯＦＦへ変化した時に得られた論理比較結果が「一致」となった場合に、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の伝送経路が正常と判断する。
【００３５】
一方、図３（ｂ）に示すように、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の伝送経路に異常が生じて、ガソリンパルスリターン信号ＩＮＪ１＿Ｒの論理がガソリンパルス信号ＩＮＪ１と同一となった場合、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の論理がＯＦＦからＯＮへ変化した時の論理比較結果が「一致」となり、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の論理がＯＮからＯＦＦへ変化した時の論理比較結果も「一致」となるので、マイコン２３は、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１の伝送経路に異常が発生したと判断する。
なお、マイコン２３は、上記のようなガソリン運転時及びガス運転時における異常診断処理を各ガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４の伝送経路のそれぞれについて実施する。
【００３６】
以上のように、本実施形態によれば、ガソリン運転時及びガス運転時において、マイコン２３がソフト的に暴走したり、或いはハード的に故障した場合であっても、エンジンへの燃料供給の停止を回避することができると共に、リレー回路１９〜２２も含む各ガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４の伝送経路の異常も診断することができる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例も挙げられる。
（１）上記実施形態では、マイコン２３が、各リレー回路１９〜２２の前段から分岐して入力されるガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４の論理と、各リレー回路１９〜２２の後段から分岐して入力されるガソリンパルスリターン信号ＩＮＪ１＿Ｒ〜ＩＮＪ４＿Ｒの論理とを比較することにより、各ガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４の伝送経路の異常診断を行う場合を例示した。
【００３８】
これに対して、マイコン２３が、各リレー回路１９〜２２の前段から分岐して入力されるガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４の入力順序と、各リレー回路１９〜２２の後段から分岐して入力されるガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４の入力順序とを比較することにより、各ガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４の伝送経路の異常診断を行うようにしても良い。
【００３９】
図４は、第１気筒→第３気筒→第４気筒→第２気筒の順でガソリン噴射を行うことを想定した場合におけるガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４と、ガソリンパルスリターン信号ＩＮＪ１＿Ｒ〜ＩＮＪ４＿Ｒとの時間的な対応関係を示すタイミングチャートである。この図４に示すように、各ガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４の伝送経路が正常の場合、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４の入力順序と、ガソリンパルスリターン信号ＩＮＪ１＿Ｒ〜ＩＮＪ４＿Ｒの入力順序とが一致する。
【００４０】
従って、ガソリン運転時において、マイコン２３は、ガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４の入力順序と、ガソリンパルスリターン信号ＩＮＪ１＿Ｒ〜ＩＮＪ４＿Ｒの入力順序とが一致した場合に、各ガソリンパルス信号ＩＮＪ１〜ＩＮＪ４の伝送経路が正常と判断し、不一致の場合に異常と判断する。なお、ガス運転時では伝送経路が正常であっても、ガソリンパルスリターン信号ＩＮＪ１＿Ｒ〜ＩＮＪ４＿Ｒが全てＯＦＦ論理となるので、この異常診断手法を用いることはできない。
【００４１】
（２）上記実施形態では、ノーマリーオンのスイッチとして電磁的に開閉するリレー回路１９〜２２を用いる場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、ノーマリーオンのスイッチであれば、半導体スイッチなどの他のスイッチング素子を用いても良い。
【符号の説明】
【００４２】
１…ガスＥＣＵ（燃料噴射制御装置）、２…ガソリンＥＣＵ、１１〜１４…外部入力端子、１５〜１８…外部出力端子、１９〜２２…リレー回路（スイッチ）、２３…マイコン（信号処理部）
【図１】
2013148006.tif 000003
【図２】
2013148006.tif 000004
【図３】
2013148006.tif 000005
【図４】
2013148006.tif 000006