JP2002081340A - エンジン制御装置 - Google Patents
エンジン制御装置Info
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Abstract
タにおいて、前記2つのコイルの通電遮断時に発生する
起電力の干渉による保持用コイルの断線誤診断を防止す
るエンジン制御装置を提供する。 【解決手段】 エンジンの運転状態を検出するセンサ群
と、該エンジンの運転状態を検出するセンサ群からの信
号に基づき、少なくともエンジンに供給する燃料噴射量
を演算する演算装置(CPU)と、開弁用と保持用の2
コイルを持つ燃料噴射弁(インジェクタ)と、前記開弁
用コイルと前記保持用コイルを駆動する手段とを有する
エンジン制御装置において、前記保持用コイルの動作を
検出する手段と、前記検出手段は、前記開弁用コイルの
通電遮断時に発生する起電力発生中に、保持用コイルの
通電遮断タイミングが発生した場合は検出手段をマスク
することを特徴としたエンジン制御装置によりなる。
Description
たエンジン制御装置に関し、特に、開弁用と保持用のコ
イルを持つ燃料インジェクタによって燃料供給を行うエ
ンジン(内燃機関)の制御装置に関する。
ジェクタによって燃料供給を行うエンジンの制御装置と
して、特願平11−148252号に記載されているよ
うな、燃料インジェクタのコイルに流れる電流を検出
し、検出電流を燃料インジェクタの特性補正に用いるも
のがある。
は、インジェクタコイルの通電遮断時に発生する起電力
がノイズ成分となり、開弁用コイルに流れる電流を検出
する回路へ与える影響を回避する技術である。
は、開弁用コイルおよび保持用コイルの通電遮断時に発
生する起電力がノイズ成分となり、開弁用コイルに流れ
る電流を検出する回路へ与える影響を回避することにつ
いて考慮しているが、コイルの通電遮断時に生じる起電
力が燃料インジェクタ内の2コイル間で干渉し、インジ
ェクタ駆動用信号線への信号の干渉については考慮して
いない。
生する起電力を監視し、燃料インジェクタの断線診断を
行っているシステムにおいて誤診断がする可能性があ
る。本発明は、上述の如き問題点を解消するためになさ
れたものあって、その目的とするところは、燃料インジ
ェクタの断線診断において誤診断が生じないように改良
されたエンジン制御装置を提供することにある。
本発明に係るエンジンの制御装置は、開弁用コイルと保
持用コイルの2コイルを持つ燃料インジェクタにより燃
料供給を行うエンジンエンジン制御装置であって、運転
状態を検出するセンサ群と、前記エンジンの運転状態を
検出するセンサ群からの信号に基づき、少なくともエン
ジンに供給する燃料噴射量を演算する演算装置と、燃料
噴射量に基づいて前記燃料インジェクタの前記開弁用コ
イルと前記保持用コイルの駆動を制御するエンジン制御
装置において、前記保持用コイルの動作を検出する保持
用コイル動作検出手段を有し、前記開弁用コイルの通電
遮断時に発生する起電力発生中に、保持用コイルの通電
遮断タイミングが発生した場合には前記保持用コイル動
作検出手段をマスクするものである。
において誤診断が生じることが回避される。本発明に係
るエンジンの制御装置では、前記保持用コイル動作検出
手段は、前記保持用コイルの通電遮断時に発生する起電
力を検出するものである。
記保持用コイル動作検出手段は、エンジンの対向気筒毎
に設定、あるいはエンジンのバンク毎に設定、あるいは
全気筒共通の何れかであってよい。本発明に係るエンジ
ンの制御装置は、前記開弁用コイルと保持用コイルの通
電遮断タイミングが同時に発生した場合に、誤診断防止
のために、前記保持用コイル動作検出手段をマスクする
ものである。
て、前記保持用コイル動作検出手段のマスクとは、保持
用コイル動作検出手段における検出手段ロジックをパス
させること、あるいは前記保持用コイル動作検出手段の
検出手段ロジック結果を使用しないことである。
の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明によるエ
ンジン制御装置を含むエンジン制御システムを示してい
る。
を示している。エンジン制御装置1は、少なくとも、エ
ンジンの回転数を検出するエンジン回転センサ2からの
回転信号2aと、エンジンのシリンダ内への吸入空気量
を検出するエアフロセンサ3からの空気量信号3aを演
算装置であるCPU4に取り込む。CPU4は、各セン
サ2、3からの入力信号2a、3aに基づき、少なくと
も、エンジンに供給する燃料噴射量を演算し、その結果
に基づき、燃料インジェクタ7の開弁時間を制御し、エ
ンジンを最適制御する。
保持用コイル9の2コイル構成となっており、インジェ
クタ開弁時には、大電流である開弁電流8a1と小電流
である保持電流9a1が開弁用コイル8および保持用コ
イル9に通電され、2コイルの起磁力により開弁する。
と、その状態を保持する起磁力のみ必要となるので、開
弁用コイル8への大電流である開弁電流8a1の通電を
遮断して小電流である保持電流9a1を開弁用コイル8
と保持用コイル9に通電して開弁用コイル8と保持コイ
ル9の起磁力で燃料インジェクタ7の開弁状態を保持す
ることが行われる。
る保持電流9a1を遮断して開弁用コイル8と保持用コ
イル9への通電を遮断し、燃料インジェクタ7を閉弁す
ることが行われる。なお、燃料インジェクタ7の開弁用
コイル8と保持用コイル9の電源は、バッテリ13であ
る。
駆動するための開弁用駆動回路5と、保持用コイル9を
駆動するための保持用駆動回路6とを含んでおり、それ
ぞれの信号線8a、および9aによって開弁用コイル
8、保持用コイル9を駆動する。なお、駆動回路5、6
は、CPU4からの開弁信号5a、保持信号6aにより
制御される。
時に開弁用コイル8にも小電流9a1を導通させる。即
ち、燃料インジェクタ7の開弁状態を保持する起磁力は
開弁用コイル8と保持用コイル9の2つのコイルの起磁
力となり、この方式をダブルホールド方式という。
流れる開弁電流8a1を検出する開弁コイル電流検出回
路10を含んでいる。開弁コイル電流検出回路10は、
燃料インジェクタ7の開弁駆動時に開弁用コイル8に流
れる開弁電流8a1を検出し、その開弁電流8a1を電
流電圧変換して開弁電流信号10aをCPU4へ出力す
る。CPU4は、開弁電流信号10aを取込み、燃料イ
ンジェクタ7の開弁時間をフィードバック制御する。
出回路11と、保持コイル断線検出回路12とを有して
いる。開弁コイル断線検出回路11は、開弁用コイル8
が正常に駆動されているかを検出するためのものであ
り、開弁コイル8への通電遮断時に発生する起電力を検
出し、開弁コイル断線検出信号11aをCPU4へ出力
する。保持コイル断線検出回路12は、保持用コイル9
が正常に駆動されているかを検出するためのものであ
り、保持用コイル9への通電遮断時に発生する起電力を
検出し、保持コイル断線検出信号12aをCPU4へ出
力する。
よって各気筒毎に順次駆動され、各気筒の保持用コイル
9が各気筒毎に動作する。そのために、保持用コイル断
線検出回路12は、対向気筒毎、バンク毎等の設定があ
るが、一番の構成は、コストが安価となる単一の検出回
路によって全気筒の保持コイル9の断線検出をすること
である。
いる。燃料インジェクタ7は、エンジンの筒内に直接噴
射するためのものであり、圧縮行程で噴射するため、燃
料インジェクタ7に供給される燃料の圧力は相当の高圧
である。この高圧下でも、プランジャロッド21が引き
戻されないように、プランジャロッド21を押し付けて
いるばね22の荷重は大きい。ばね22の荷重以上の荷
重でプランジャロッド21を引上げて噴射できるように
するためには、開弁コイルの起磁力を上げなければなら
い。従来は、この起磁力を上げるため、コイルに供給す
る電圧を高電圧にしていたが、本願では、バッテリ電圧
で駆動する方式であり、上記起磁力を得るため、低抵抗
なコイルを使用している。
させると、消費電力が大きく発熱大となり、実使用上問
題となる。これを防ぐため、燃料インジェクタ7は、開
弁する時のための、低抵抗コイル(開弁用コイル8)
と、開弁状態を保持するための、高抵抗コイル(保持用
コイル9)の2つのコイルを持つ構成になっている。
回路6の内部構成を示している。開弁用駆動回路5は、
CPU4からの開弁信号5aにより制御され、開弁信号
5aによりトランジスタ31を制御する。開弁信号5a
がHIGH入力の時には、トランジスタ31をオンさ
せ、LOWの時には、トランジスタ31をオフさせ、燃
料インジェクタ7の開弁用コイル8の通電を制御する。
通遮断時に発生する起電力からトランジスタ31を保護
する定電圧ダイオード32を含んでいる。定電圧ダイオ
ード32は信号線8aに発生する起電力をトランジスタ
31の耐圧以下の電圧に迎える。
は、定電圧ダイオード31の電圧Vz32とトランジス
タ31のターンオン電圧Vgs31との和で決まり、ピ
ーク電圧=Vz32+Vgs31となる。ターンオン電
圧Vgs31はトランジスタ31により一定電圧である
ので、信号線8aの起電力のピーク電圧は、定電圧ダイ
オード31のVz32により決まる。
イル電流検出回路10内に設定される電流電圧変換素子
であり、開弁用コイル8に流れる開弁電流8a1の電流
を電圧変換する素子である。保持用駆動回路6は、CP
U4からの保持信号6aにより制御され、保持信号6a
によりトランジスタ34を制御する。保持信号6aがH
IGH入力の時には、トランジスタ34をオンさせ、L
OWの時は、トランジスタ34をオフさせ、燃料インジ
ェクタ7の保持用コイル9の通電を制御する。
通遮断時に発生する起電力からトランジスタ34を保護
する定電圧ダイオード35を含んでいる。定電圧ダイオ
ード35は信号線9aに発生する起電力をトランジスタ
34の耐圧以下の電圧に迎える。信号線9aに発生する
起電力のピーク電圧は、同様に、定電圧ダイオード35
の電圧Vz35とトランジスタ34のターンオン電圧V
gs34の和で決まる。
構成を示している。燃料インジェクタ7の保持用コイル
9の通電が遮断された時には、信号線9aに起電力が発
生することは上述の通りである。保持コイル断線検出回
路12では、各気筒の信号線9aの起電力をOR回路4
1に入力し、全気筒のOR信号41aを電圧検出器42
に出力する。電圧検出器42では、OR信号41aの電
圧値が検出電圧Vset以上かを判別し、検出電圧Vs
et以上の場合電圧検出器42は、出力段回路43へ信
号42aを出力する。
ジスタ45から構成され、信号42aが入力された時に
トランジスタ45がオンし、CPU4へ断線検出信号1
2aをLOW出力する(通常時は、トランジスタ45が
オフし、HIGH出力(Vcc)となる)。
タイミングによる保持用コイル9の信号線9aに発生す
る起電力のタイムチャートである。CPU4からの燃料
インジェクタ7の開弁信号5aおよび保持信号6aをそ
れぞれの開弁用駆動回路5および保持用駆動回路6に入
力する。開弁信号5aおよび保持信号6がオンすること
で、開弁用コイル8は信号線8a、保持用コイル9は信
号線9aにより通電され、燃料インジェクタ7が開弁す
る。(タイミングT1)。
と、燃料インジェクタ7の開弁コイル8への開弁電流8
a1が遮断されて開弁用コイル8に充電されたエネルギ
が開放され、信号線8aに起電力が発生する。(タイミ
ングT2)そして、CPU4からの保持信号6aもオフ
すると、燃料インジェクタ7の開弁用コイル8および保
持用コイル9の保持電流9a1が遮断され、保持用コイ
ル9に充電されていたエネルギが開放され、信号線9a
に逆起電力が発生する。
aに発生する電圧を監視しており、検出電圧Vset以
上の電圧を検出した時に保持コイル断線検出信号12a
をCPU4へLOW出力する(通常時はHIGH出力と
する)。CPU4では、保持コイル断線検出信号12a
の立ち下がりエッジを検出して断線フラグ61を図示し
ていないCPU4内に設定されている揮発性メモリ(以
下、RAM)にセットする。(タイミングT3)
イミング、即ち、タイミングT2とT3とが時間的に十
分に離れている場合には、信号線8aに発生する起電力
が信号線9aに発生する起電力に干渉することはない。
次気筒の燃料インジェクタ7の開弁時に、CPU4は、
前記RAM上で断線フラグ61をモニタし、断線フラグ
61=1の時には正常動作、断線フラグ61=0の時に
は断線と判断する。
生しているために、断線フラグ61が1にセットされ、
タイミングT4で、CPU4は保持用コイル9が正常動
作したと判断する。タイミングT5は、開弁用コイル8
と保持用コイル9の通電遮断が同タイミングで発生した
場合である。開弁用コイル8の信号線8aに発生する起
電力が、信号線8a→保持用コイル9→信号線9aに回
り込み、信号線8aに発生する起電力に対して逆電圧が
信号線9aの起電力に付加され、保持用信号9aの起電
力の発生電圧は低くなる。このため、信号線9aの起電
力は、検出電圧Vsetより低くなり、保持コイル断線
検出信号12がHIGHのままになる。そのため、CP
U4では断線フラグ61がセットされないままとなる。
断線フラグ61をモニタし、断線フラグ=0の時には、
CPU4は前気筒の保持用コイル9は断線状態であるこ
とを判断する。(タイミングT6)タイミングT5のよ
うに、開弁用コイル8と保持用コイル9の通電遮断が同
タイミングで発生した場合、あるいは開弁用コイル8の
逆起電力が発生している間に保持用コイル9の逆起電力
が発生した場合には、保持用コイルの断線検出を誤診断
する可能性がある。
グT1〜T3と同様に開弁用コイル8と保持用コイル9
の通電遮断タイミングが十分に離れている場合の波形と
同じである。CPU4は保持コイル断線検出の誤診断を
防止する内部処理を行う。図6(a)〜(c)は、保持
コイル断線検出の誤診断を防止するCPU4内の内部処
理を示すフローチャートである。
ックは、3つのジョブ構成から成り立っている。このジ
ョブは、保持用信号6aの出力時タイミングであるIR
Q1(図6(a)参照)、保持コイル断線検出信号12
aの立ち下がりエッジ時に起動するIRQ2(図6
(b)参照)、定時タイミング(例えば10ms毎)で
起動するBGJ(図6(c)参照)から成る。
クの動作をパスさせる手法と診断ロジックの結果を使用
しない手法の2種類があるが、この実施の形態ではCP
U4の演算負荷を低減させるために有効な、診断ロジッ
クの動作をパスさせる手法を採用している。
では、まず、開弁電流8a1と保持電流9a1の遮断タ
イミンにグが起電力の干渉がない程十分に離れている
(時間DATA1)のみに診断を行うように下式の条件
を確認する(ステップS1)。|開弁パルス幅−保持パ
ルス幅|>DATA1
の保持コイル断線診断検出ロジックを動作させる。逆
に、上式が成立しない場合には、誤診断防止としてステ
ップS2〜S5のロジックを実行しないでマスクし、断
線フラグ61をクリアし(ステップS6)、初期状態に
してIRQ1を終了する。
に発生する起電力が十分に減少した時間を示し、下式よ
り算出できる時間tと等価である。
クタンス、I:開弁電流8a1、Vz:ピーク電圧 V
z32+Vgs31、Iz:定電圧ダイオード32動作
時の電流8a1とする。ステップS2では、RAM上で
断線フラグ61を読み込む。そして、ステップS3で、
断線フラグ61=0の場合には、保持用コイル9が断線
状態であると検知して、断線カウンタをインクリメント
する(ステップS4)。逆に、断線フラグ61=1の場
合には、保持用コイル9を正常駆動できたとして、断線
カウンタ61をクリアする(ステップS5)。ステップ
S6では、断線フラグ61をクリアして初期状態に戻
し、IRQ1での保持用コイル9の断線検出ロジックを
終了する。
は、保持用コイル断線検出信号12aの立ち下がりエッ
ジで起動され、その時に、断線フラグ61をRAMにセ
ットし(ステップS7)、保持用信号線9aに起電力が
発生したことを示す。図6(c)に示されているBGJ
ジョブでは、断線カウンタ値をチェックし(ステップS
8)、断線カウンタが断線検出回数DATA2より大き
くなった時には、即ち、保持用コイル9が連続DATA
2回駆動できなかった時には、断線判定を行う(ステッ
プS9)。逆に、断線検出回数DATA2以下の時に
は、BGJの断線検出ロジックを終了する。以上、本発
明の一実施の形態について記述したが、本発明は上述の
実施の形態に限定されるものではなく、特許請求項の範
囲に記載された発明の精神を逸脱しない範囲で設計にお
いて種種の変更ができるものである。
明のエンジン制御装置は、開弁用コイル、および、保持
用コイルの通電遮断時に発生する起電力がインジェクタ
内の2コイル間で干渉し、インジェクタ駆動用信号が乱
れた時に保持用コイルの動作を検出する手段をマスク
し、保持用コイルの断線診断の誤診断を防止することが
できる。
システムを示す図である。
である。
部構成を示す図である。
ある。
る保持用コイル9の信号線9aに発生する起電力を示す
図
CPU4の内部処理を示すフローチャートである。
Claims (8)
- 【請求項1】 開弁用コイルと保持用コイルの2コイル
を持つ燃料インジェクタにより燃料供給を行うエンジン
制御装置であって、運転状態を検出するセンサ群と、前
記エンジンの運転状態を検出するセンサ群からの信号に
基づき、少なくともエンジンに供給する燃料噴射量を演
算する演算装置と、燃料噴射量に基づいて前記燃料イン
ジェクタの前記開弁用コイルと前記保持用コイルの駆動
を制御するエンジン制御装置において、 前記保持用コイルの動作を検出する保持用コイル動作検
出手段を有し、前記開弁用コイルの通電遮断時に発生す
る起電力発生中に、保持用コイルの通電遮断タイミング
が発生した場合には前記保持用コイル動作検出手段をマ
スクすることを特徴とするエンジン制御装置。 - 【請求項2】 前記保持用コイル動作検出手段は、前記
保持用コイルの通電遮断時に発生する起電力を検出する
ことを特徴とする請求項1記載のエンジン制御装置。 - 【請求項3】 前記保持用コイル動作検出手段は、エン
ジンの対向気筒毎に設定されていることを特徴とする請
求項1または2エンジン制御装置。 - 【請求項4】 前記保持用コイル動作検出手段は、エン
ジンのバンク毎に設定されていることを特徴とする請求
項1または2エンジン制御装置。 - 【請求項5】 前記保持用コイル動作検出手段は、全気
筒共通であることを特徴とする請求項1または2エンジ
ン制御装置。 - 【請求項6】 前記開弁用コイルと保持用コイルの通電
遮断タイミングが同時に発生した場合に前記保持用コイ
ル動作検出手段をマスクすることを特徴とする請求項1
〜5の何れか1項記載のエンジン制御装置。 - 【請求項7】 前記保持用コイル動作検出手段のマスク
とは、保持用コイル動作検出手段における検出手段ロジ
ックをパスさせることであることを特徴とする請求項1
〜6の何れか1項記載のエンジン制御装置。 - 【請求項8】 前記保持用コイル動作検出手段のマスク
とは、前記保持用コイル動作検出手段の検出手段ロジッ
ク結果を使用しないことであることを特徴とする請求項
1〜6の何れか1項記載のエンジン制御装置。
Priority Applications (1)
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JP2000269121A JP3862492B2 (ja) | 2000-09-05 | 2000-09-05 | エンジン制御装置 |
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