JP7110391B2 - 負荷駆動装置および燃料噴射装置の制御方法 - Google Patents

負荷駆動装置および燃料噴射装置の制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7110391B2
JP7110391B2 JP2020558407A JP2020558407A JP7110391B2 JP 7110391 B2 JP7110391 B2 JP 7110391B2 JP 2020558407 A JP2020558407 A JP 2020558407A JP 2020558407 A JP2020558407 A JP 2020558407A JP 7110391 B2 JP7110391 B2 JP 7110391B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
driver
switching element
circuit
injector
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020558407A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020110821A1 (ja
Inventor
浩一 槻尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Astemo Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Astemo Ltd filed Critical Hitachi Astemo Ltd
Publication of JPWO2020110821A1 publication Critical patent/JPWO2020110821A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7110391B2 publication Critical patent/JP7110391B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/2003Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils using means for creating a boost voltage, i.e. generation or use of a voltage higher than the battery voltage, e.g. to speed up injector opening
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2051Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit using voltage control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/2068Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the circuit design or special circuit elements
    • F02D2041/2075Type of transistors or particular use thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/2086Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils with means for detecting circuit failures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/50Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle or its components
    • F02D2200/503Battery correction, i.e. corrections as a function of the state of the battery, its output or its type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、負荷駆動装置の構成とその制御に係り、特に、自動車エンジン用燃料噴射装置の駆動装置とその制御に適用して有効な技術に関する。
自動車の電子制御ブロックは、エンジンの状態や運転環境など必要とされる情報を検知する各種センサ、それらのセンサから得た各種情報を瞬時に演算処理し、最適制御情報を出力するECU(Electronic Control Unit:電子制御装置)、及びその最適制御情報に従い駆動するアクチュエータ(駆動装置)から構成されており、それらの連携によって各電子制御システムの最適な制御が行われる。
エンジンのイグナイタ(点火装置)やインジェクタ(燃料噴射装置)、ABS(Antilock Brake System)などのアクチュエータは電気的負荷であり、ECUはそれらの電気的負荷を駆動する負荷駆動装置である。
ところで、車両の駆動系統に異常が発生した場合のフェールセーフの一つとして、インジェクタ(燃料噴射装置)を緊急停止することによりエンジンを停止している。インジェクタ(燃料噴射装置)の緊急停止の方法として、プリドライバを止めるプリドライバリセット機構を使用しているが、機能安全要求として緊急停止機構が正常に動作していることの診断が求められている。
インジェクタ(燃料噴射装置)の制御に関する従来技術として、例えば、特許文献1のような技術がある。特許文献1には「燃料噴射に際し、通電開始当初のプレチャージ期間において前記電磁部に対して前記弁体が作動するよりも小さいプレチャージ電流を供給するとともに、それに引き続いて前記弁体を作動させる駆動電流を供給するようにした内燃機関の燃料噴射制御装置であって、前記駆動電流の立ち上がり変化の速さに相関するパラメータである電流変化パラメータを取得するパラメータ取得手段と、前記パラメータ取得手段により取得した電流変化パラメータに基づいて、前記電磁部に対するプレチャージ電流の供給を制御するプレチャージ制御手段と、を備える内燃機関の燃料噴射制御装置」が開示されている。
特開2016-037870号公報
上述したように、インジェクタ(燃料噴射装置)の駆動を制御する負荷駆動装置(電子制御装置)には、機能安全要求として緊急停止機構が正常に動作していることの診断が求められており、従来、インジェクタ(燃料噴射装置)のプリドライバとして搭載される特定のICがもつ機能を利用することで実現していた。
例えば、インジェクタ(燃料噴射装置)のプリドライバICの機能として、ドライバのゲート制御を行うプリドライバ部へプリドライバ制御部が命令を出すのと同時に、IC外へイネーブル信号を出す機能がある場合、“イネーブル出力=インジェクタ噴射”と置き換えることで、インジェクタ噴射しているか否かを診断することができる。その際は、インジェクタが実際に燃料を噴射しない様に、インジェクタ制御電流は1A程度と低い電流で制御を行う。
しかしながら、上記のような従来技術では、(1)プリドライバICにイネーブル機能が無い場合は対応が不可能である、(2)インジェクタ電流を実際にモニタする場合はMPUの読み取り精度を超える10mV程度の微小電圧をモニタする必要ある、(3)全てのインジェクタの制御電流が1A程度とは限らないため、インジェクタの仕様を変更する度にインジェクタ噴射しない電流を規定する必要ある、などの課題を有していた。
上記特許文献1の技術は、燃料噴射装置の機差による燃料噴射量のばらつきを抑制するものであり、インジェクタ(燃料噴射装置)の緊急停止機構の診断については言及されていない。
そこで、本発明の目的は、自動車エンジン用燃料噴射装置を制御する負荷駆動装置において、エンジン始動前に実際に燃料を噴射することなく、燃料噴射装置の動作確認が可能な信頼性の高い負荷駆動装置及びそれを用いた燃料噴射装置の制御方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、負荷のハイサイドに接続される第1スイッチング素子と、負荷のローサイドに接続される第2スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子及び前記第2スイッチング素子へ駆動指令を送信するプリドライバ回路と、前記プリドライバ回路へ制御指令を送信する演算装置と、を備え、前記演算装置には、前記プリドライバ回路から前記第1スイッチング素子への駆動指令をモニタする第1モニタ線と、前記プリドライバ回路から前記第2スイッチング素子への駆動指令をモニタする第2モニタ線が接続され、前記プリドライバ回路は、エンジン始動前に、前記第1スイッチング素子をOFFし、前記第2スイッチング素子へ駆動指令を送信する第1の制御モードと、前記第2スイッチング素子をOFFし、前記第1スイッチング素子へ駆動指令を送信する第2の制御モードと、を有し、前記演算装置は、前記プリドライバ回路に対して噴射禁止指令を送信し、前記プリドライバ回路は、前記噴射禁止指令の噴射禁止期間には各スイッチング素子に対して駆動指令を送らない様に制御し、前記演算装置は、前記噴射禁止期間に駆動指令を検知した場合、前記プリドライバ回路の制御が異常であると判定する。
また、本発明は、燃料噴射装置の制御方法であって、エンジン始動前にハイサイドのドライバをOFFし、プリドライバを動作させて、ローサイドのドライバへのゲート信号を出力し、ローサイドへ出力した前記ゲート信号を電圧降下回路を介してCPUでモニタし、ローサイドのドライバをOFFし、プリドライバを動作させて、ハイサイドのドライバへのゲート信号を出力し、ハイサイドへのゲート信号を電圧降下回路を介してCPUでモニタし、ドライバリセットLOW時及びドライバリセットHIGH時の各ゲート信号の状態に基づき、前記プリドライバのドライバリセット機構を診断し、ドライバリセットLOW時には各ゲート信号は立ち上がらないこと、及びドライバリセットHIGH時には各ゲート信号が立ち上がることを検知した場合、前記プリドライバのドライバリセット機構は正常であると判定する。
本発明によれば、自動車エンジン用燃料噴射装置を制御する負荷駆動装置において、エンジン始動前に実際に燃料を噴射することなく、燃料噴射装置の動作確認が可能な信頼性の高い負荷駆動装置及びそれを用いた燃料噴射装置の制御方法を実現することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の実施例1に係る負荷駆動装置の構成を示す回路構成図である。 本発明の実施例1に係る負荷駆動装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施例1に係る負荷駆動装置による異常判定方法を示すフローチャートである 本発明の実施例2に係る負荷駆動装置の構成を示す回路構成図である。 本発明の実施例3に係る負荷駆動装置の構成を示す回路構成図である。 本発明の実施例4に係る負荷駆動装置の構成を示す回路構成図である。
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。なお、各図面において同一の構成については同一の符号を付し、重複する部分についてはその詳細な説明は省略する。
図1から図3を参照して、本発明の実施例1の負荷駆動装置(電子制御装置)とその制御について説明する。
図1は本実施例の負荷駆動装置(電子制御装置)の回路構成を示したものである。本実施例の負荷駆動装置1は、主要な構成として、負荷となるインジェクタ(燃料噴射装置)80のハイサイドに接続されるインジェクタ開弁用ドライバ70と、インジェクタ開弁保持用ドライバ71と、インジェクタ(燃料噴射装置)80のローサイドに接続されるインジェクタローサイドドライバ72と、各ドライバ70~72へ駆動指令を送信するプリドライバ回路(プリドライバIC)20と、プリドライバ回路20へ制御指令を送信する演算装置(CPU)2を備えている。
なお、以降では、インジェクタ開弁用ドライバ70、インジェクタ開弁保持用ドライバ71、インジェクタローサイドドライバ72をそれぞれ、「ドライバB」、「ドライバA」、「ドライバC」とも呼ぶ。各ドライバ70~72には、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などのスイッチング素子が用いられる。
演算装置(CPU)2は、各ドライバ70~72を制御するための制御指令(制御信号)を噴射命令信号線50及びプリドライバ停止用リセット信号線60を介してプリドライバ回路20へ送信する。
プリドライバ回路20は、主要な構成として、プリドライバ40と、プリドライバ40を制御するプリドライバコントローラ30を有しており、演算装置(CPU)2から入力される噴射命令(指令)などの制御指令(制御信号)に基づき、各ドライバ70~72を駆動するための駆動指令(駆動信号)を各ドライバ70~72へ送信する。また、演算装置(CPU)2から入力されたプリドライバ停止用リセット命令(指令)に基づき、リセットされる。
インジェクタローサイドドライバ72は、インジェクタ(燃料噴射装置)80のローサイドに接続されると共に、インジェクタ電流モニタ90を介してグランドに接地されている。インジェクタ電流モニタ90は、インジェクタ(燃料噴射装置)80が駆動する際にインジェクタ(燃料噴射装置)80に流れる電流値を検出する。このインジェクタ電流モニタ90、及びインジェクタ開弁用ドライバ70、インジェクタ開弁保持用ドライバ71、インジェクタローサイドドライバ72によりインジェクタ回路100が構成される。
なお、本実施例では、プリドライバ回路20内に電流モニタ4が配置されており、インジェクタ電流モニタ90の検出値を電流モニタ4へ送信し、インジェクタ電流モニタ90の検出電流に基づいて、プリドライバ回路20を制御することができる。
インジェクタ開弁用ドライバ70は、インジェクタ(燃料噴射装置)80のハイサイドに接続されると共に、DC/DCコンバータ5を介してインジェクタ開弁用電源装置10に接続されており、DC/DCコンバータ5により昇圧された電源電圧(開弁用電圧VH)がインジェクタ開弁用ドライバ70に入力される。
インジェクタ開弁保持用ドライバ71は、インジェクタ(燃料噴射装置)80のハイサイドに接続されると共に、インジェクタ開弁用電源装置10に接続されており、電源電圧(基準電源V)が入力される。
ドライバ70~72の各ゲートはそれぞれ、ゲート信号線55~57によりプリドライバ回路20と接続されており、プリドライバ回路20内のプリドライバ40から入力される駆動指令(駆動信号)に基づいてスイッチング駆動する。
ゲート信号線55~57はそれぞれ、ゲートモニタ線75~77により演算装置(CPU)2と接続されており、プリドライバ40から出力される駆動指令(駆動信号)を電圧降下回路(電圧変換回路)3を介して演算装置(CPU)2へ取り込み、電圧変換された駆動指令(駆動信号)をモニタしながら、プリドライバ回路20を制御することができる。
図2及び図3を用いて、図1の負荷駆動装置1の代表的な動作(作用)について説明する。
先ず、エンジン始動前にハイサイドのドライバ(インジェクタ開弁用ドライバ70およびインジェクタ開弁保持用ドライバ71の両方またはいずれか一方)をOFF(インジェクタ80の通電経路を遮断)する。(ステップS1)
次に、プリドライバ40を動作させて、ローサイドのドライバ(インジェクタローサイドドライバ72)へのゲート信号を出力する。(ステップS2)
続いて、ローサイドのドライバ(インジェクタローサイドドライバ72)へ出力したゲート信号を電圧降下回路3を介して演算装置(CPU)2でモニタする。(ステップS3)
ここで、ステップS1~ステップS3の制御を「第1の制御モード」と呼ぶ。
次に、ローサイドのドライバ(インジェクタローサイドドライバ72)をOFF(インジェクタ80の通電経路を遮断)する。(ステップS4)
続いて、プリドライバ40を動作させて、ハイサイドのドライバ(インジェクタ開弁用ドライバ70およびインジェクタ開弁保持用ドライバ71の両方またはいずれか一方)へのゲート信号を出力する。(ステップS5)
次に、ハイサイドのドライバ(インジェクタ開弁用ドライバ70およびインジェクタ開弁保持用ドライバ71の両方またはいずれか一方)へ出力したゲート信号を電圧降下回路3を介して演算装置(CPU)2でモニタする。(ステップS6)
ここで、ステップS4~ステップS6の制御を「第2の制御モード」と呼ぶ。
続いて、ドライバリセットLOW時及びドライバリセットHIGH時の各ゲート信号の状態に基づき、プリドライバ40のドライバリセット機構を診断する。(ステップS7)
更なる好例として、負荷(インジェクタ80)の両端の電圧の差分を検出し、検出した差分、及びドライバリセットLOW時及びドライバリセットHIGH時の各ゲート信号の状態に基づき、前記プリドライバのドライバリセット機構を診断することも可能である。
この場合、負荷(インジェクタ80)の両端の電圧を差分して演算装置(CPU)2でモニタする。そうすることで、さらに精度の高い診断を行うことができる。
なお、変形例として、上記のステップS1からステップS7を実行せずに、エンジン始動前に、弁が開弁しない(燃料が噴射しない)電流を負荷に印加する条件下で、ドライバリセットLOW時における負荷(インジェクタ80)の両端の電圧の差分を検出し、当該検出した差分に基づき、プリドライバのドライバリセット機構が機能しているかの診断をすることも可能である。従来のように電流検出回路を用いる場合には、燃料を噴射させない
(インジェクタが開弁しない)微小電流を通電する必要あり、この微小な電流を電圧に変換してモニタする必要がある。この場合、小さい電流をマイコンで精度よく読み込むためには大きい抵抗で読む必要あり、制御に影響がでてしまう。一方で、制御に影響が出ないくらいの小さい抵抗で電流を読むと、モニタする電圧が小さすぎて誤検出の可能性あり、また、抵抗入れるために、やはり制御に影響はある。一方で、負荷の両端の電圧の差分を検知することで、負荷の抵抗を電流検出用の抵抗に置き換えて診断を行うため、新たな抵抗の追加が必要ないことから制御への影響を低減可能であり、負荷の抵抗が大きいことから精度よくドライバリセット診断が可能である。
ドライバリセットLOW時には各ゲート信号は立ち上がらないこと、及びドライバリセットHIGH時には各ゲート信号が立ち上がることを検知した場合、プリドライバ40のドライバリセット機構は正常であると判定する。(ステップS8)
一方、それ以外の場合は、プリドライバ40のドライバリセット機構は異常であると判定する。(ステップS9)
図2に示すように、演算装置(CPU)2は、プリドライバ回路20に対して噴射禁止指令を送信し、プリドライバ回路20は、噴射禁止指令の噴射禁止期間には各スイッチング素子に対して駆動指令を送らない様に制御し、演算装置(CPU)2は、噴射禁止期間に駆動指令を検知した場合、プリドライバ回路20の制御が異常であると判定する。
以上説明したように、本実施例の負荷駆動装置1は、負荷(インジェクタ80)のハイサイドに接続される第1スイッチング素子(インジェクタ開弁保持用ドライバ71)と、負荷(インジェクタ80)のローサイドに接続される第2スイッチング素子(インジェクタローサイドドライバ72)と、第1スイッチング素子(インジェクタ開弁保持用ドライバ71)及び第2スイッチング素子(インジェクタローサイドドライバ72)へ駆動指令を送信するプリドライバ回路20と、プリドライバ回路20へ制御指令を送信する演算装置(CPU)2を備えており、算装置(CPU)2には、プリドライバ回路20から第1スイッチング素子(インジェクタ開弁保持用ドライバ71)への駆動指令をモニタする第1モニタ線(ゲートモニタ線76)と、プリドライバ回路20から第2スイッチング素子(インジェクタローサイドドライバ72)への駆動指令をモニタする第2モニタ線(ゲートモニタ線77)が接続され、プリドライバ回路20は、エンジン始動前に、第1スイッチング素子(インジェクタ開弁保持用ドライバ71)をOFFし、第2スイッチング素子(インジェクタローサイドドライバ72)へ駆動指令を送信する「第1の制御モード」と、第2スイッチング素子(インジェクタローサイドドライバ72)をOFFし、第1スイッチング素子(インジェクタ開弁保持用ドライバ71)へ駆動指令を送信する「第2の制御モード」を有している。
また、第1モニタ線(ゲートモニタ線76)及び第2モニタ線(ゲートモニタ線77)に、プリドライバ回路20からの信号電圧を変換する電圧降下回路(電圧変換回路)3が配置され、電圧降下回路(電圧変換回路)3は、信号電圧を演算装置(CPU)2に取り込むための電圧に変換し、演算装置(CPU)2に電圧降下回路(電圧変換回路)3により変換された信号が入力される。電圧降下回路(電圧変換回路)3により、ゲート電圧がCPUで直接取り込めない電圧の場合に、CPUに取り込み可能な電圧まで降下させることができる。
また、本実施例の負荷駆動装置1は、負荷(インジェクタ80)のハイサイドに接続される第3スイッチング素子(インジェクタ開弁用ドライバ70)を備えており、第1スイッチング素子(インジェクタ開弁保持用ドライバ71)はバッテリ電圧(基準電源V)が入力され、第3スイッチング素子(インジェクタ開弁用ドライバ70)はDC/DCコンバータ5により昇圧された電圧(開弁用電圧VH)が入力され、第3スイッチング素子(インジェクタ開弁用ドライバ70)はプリドライバ回路20からの駆動指令で動作し、プリドライバ回路20は、エンジン始動前に、第2スイッチング素子(インジェクタローサイドドライバ72)がOFFの間に第3スイッチング素子(インジェクタ開弁用ドライバ70)に駆動指令を送信し、第1スイッチング素子(インジェクタ開弁保持用ドライバ71)と第3スイッチング素子(インジェクタ開弁用ドライバ70)がOFFの間に第2スイッチング素子(インジェクタローサイドドライバ72)に駆動指令を送信する。
これにより、ハイサイドドライバ(上段ドライバ)の診断の際に、ローサイドドライバ(下段ドライバ)をOFFしてインジェクタ通電を遮断するため、インジェクタ(燃料噴射装置)を開弁することなく、プリドライバの始動前診断を行うことができる。
また、反対に、ローサイドドライバ(下段ドライバ)の診断の際に、ハイサイドドライバ(上段ドライバ)をOFFしてインジェクタ通電を遮断するため、インジェクタ(燃料噴射装置)を開弁することなく、プリドライバの始動前診断を行うことができる。
これにより、エンジン始動前に実際に燃料を噴射することなく、燃料噴射装置の動作確認を行うことが可能となる。
図4を参照して、本発明の実施例2の負荷駆動装置(電子制御装置)について説明する。実施例1では、電圧降下回路(電圧変換回路)3がプリドライバ回路(プリドライバIC)20とは独立して配置されているのに対し、本実施例における負荷駆動装置1では、電圧降下回路(電圧変換回路)6がプリドライバ回路(プリドライバIC)20に内蔵されている点において、実施例1の負荷駆動装置と異なっている。その他の構成は、実施例1の図1と共通するため、繰り返しとなる説明は省略する。
本実施例では、ゲート信号線55~57はそれぞれ、ゲートモニタ線85~87により演算装置(CPU)2と接続されており、プリドライバ40から出力される駆動指令(駆動信号)を電圧降下回路(電圧変換回路)6を介して演算装置(CPU)2へ取り込み、電圧変換された駆動指令(駆動信号)をモニタしながら、プリドライバ回路20を制御する。
本実施例によれば、実施例1の効果に加えて、プリドライバIC20内部に電圧降下(電圧変換)機能を持たせることで、外付けの電圧降下回路(電圧変換回路)3が不要となるため、負荷駆動装置の回路構成の簡略化とコスト低減を図ることができる。
図5を参照して、本発明の実施例3の負荷駆動装置(電子制御装置)について説明する。本実施例における負荷駆動装置1は、実施例1の電圧降下回路(電圧変換回路)3及び実施例2の電圧降下回路(電圧変換回路)6の両方を備えている点において、実施例1及び実施例2の負荷駆動装置と異なっている。その他の構成は、実施例1の図1と共通するため、繰り返しとなる説明は省略する。
本実施例のように、プリドライバ回路(プリドライバIC)20とは独立して配置される電圧降下回路(電圧変換回路)3とプリドライバ回路(プリドライバIC)20に内蔵される電圧降下回路(電圧変換回路)6の両方を備えることで、どちらか一方の電圧降下回路(電圧変換回路)に異常が発生した場合でも、プリドライバ40の始動前診断を継続することができ、インジェクタ(燃料噴射装置)の緊急停止動作を担保することができる。
図6を参照して、本発明の実施例4の負荷駆動装置(電子制御装置)について説明する。本実施例における負荷駆動装置1は、実施例3(図6)の構成に加えて、インジェクタ開弁用ドライバ70及びインジェクタ開弁保持用ドライバ71とインジェクタ開弁用電源装置10の間、及びインジェクタローサイドドライバ72とグランドの間にそれぞれ、インジェクタ80の通電経路を遮断する噴射停止回路(電流遮断回路)7,8が配置されている点において、実施例3の負荷駆動装置と異なっている。その他の構成は、実施例3の図5と共通するため、繰り返しとなる説明は省略する。
本実施例の負荷駆動装置1は、第1スイッチング素子(インジェクタ開弁保持用ドライバ71)及び第3スイッチング素子(インジェクタ開弁用ドライバ70)と電源(インジェクタ開弁用電源装置10)の間、及び第2スイッチング素子(インジェクタローサイドドライバ72)とグランドの間の少なくともいずれか一方に、演算装置(CPU)2から直接制御される噴射停止回路(電流遮断回路)7,8を備えており、噴射停止回路(電流遮断回路)7,8は、エンジン始動前の第1の制御モード(図3のステップS1~ステップS3)及び第2の制御モード(図3のステップS4~ステップS6)の間はOFFされる。
本実施例のように、インジェクタ80への駆動電流の供給を遮断する噴射停止回路(電流遮断回路)7,8を設け、演算装置(CPU)2から電流遮断機構制御信号線95,96を介して入力される噴射停止(電流遮断)信号に基づいて制御することで、プリドライバ40のドライバリセット機構を診断する際に、ドライバ(スイッチング素子)をOFFするのに加えて、ハイサイドに接続されるドライバ70,71およびローサイドに接続されるドライバ72のいずれかを噴射停止回路(電流遮断回路)7,8により確実に停止することができる。
なお、図6では、ハイサイドおよびローサイドの両方に噴射停止回路(電流遮断回路)7,8を設けているが、ハイサイドおよびローサイドのいずれか一方に設けることも可能である。
この場合、図3のステップS1からステップS7を実行せずに、エンジン始動前に、演算装置(CPU)2により、ハイサイドおよびローサイドのいずれか一方の噴射停止回路(電流遮断回路)7,8をOFFし、プリドライバのドライバリセット機構を診断することも可能である。
なお、上記の各実施例において、「エンジン始動前」とは、インジェクタ(燃料噴射装置)80が実際に燃料を噴射する前のタイミングを意味しており、イグナイタ(点火装置)ONのタイミングやエンジンの完爆のタイミングなど、特定のタイミングに限定されるものではない。
また、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。
例えば、上記の実施例は本発明に対する理解を助けるために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
1…負荷駆動装置(電子制御装置)
2…演算装置(CPU)
3,6…電圧降下回路(電圧変換回路)
4…電流モニタ
5…DC/DCコンバータ
7,8…噴射停止回路(電流遮断回路)
10…(インジェクタ開弁用)電源装置
20…プリドライバ回路(プリドライバIC)
30…プリドライバコントローラ
40…プリドライバ
50…噴射命令信号線
55…ゲート信号線(B)
56…ゲート信号線(A)
57…ゲート信号線(C)
60…(プリドライバ停止用)リセット信号線
70…(インジェクタ開弁用)ドライバB
71…(インジェクタ開弁保持用)ドライバA
72…(インジェクタローサイド)ドライバC
75,85…ゲートモニタ線(B)
76,86…ゲートモニタ線(A)
77,87…ゲートモニタ線(C)
80…インジェクタ(燃料噴射装置)
90…(インジェクタ)電流モニタ
95,96…電流遮断機構制御信号線
100…インジェクタ回路

Claims (5)

  1. 負荷のハイサイドに接続される第1スイッチング素子と、
    負荷のローサイドに接続される第2スイッチング素子と、
    前記第1スイッチング素子及び前記第2スイッチング素子へ駆動指令を送信するプリドライバ回路と、
    前記プリドライバ回路へ制御指令を送信する演算装置と、を備え、
    前記演算装置には、前記プリドライバ回路から前記第1スイッチング素子への駆動指令をモニタする第1モニタ線と、前記プリドライバ回路から前記第2スイッチング素子への駆動指令をモニタする第2モニタ線が接続され、
    前記プリドライバ回路は、エンジン始動前に、前記第1スイッチング素子をOFFし、前記第2スイッチング素子へ駆動指令を送信する第1の制御モードと、
    前記第2スイッチング素子をOFFし、前記第1スイッチング素子へ駆動指令を送信する第2の制御モードと、を有し、
    前記演算装置は、前記プリドライバ回路に対して噴射禁止指令を送信し、
    前記プリドライバ回路は、前記噴射禁止指令の噴射禁止期間には各スイッチング素子に対して駆動指令を送らない様に制御し、
    前記演算装置は、前記噴射禁止期間に駆動指令を検知した場合、前記プリドライバ回路の制御が異常であると判定する負荷駆動装置。
  2. 請求項1に記載の負荷駆動装置であって、
    前記第1モニタ線及び前記第2モニタ線に、前記プリドライバ回路からの信号電圧を変換する電圧変換回路が配置され、
    前記電圧変換回路は、前記信号電圧を前記演算装置に取り込むための電圧に変換し、
    前記演算装置に前記電圧変換回路により変換された信号が入力される負荷駆動装置。
  3. 請求項2に記載の負荷駆動装置であって、
    前記電圧変換回路は、前記プリドライバ回路に内蔵される負荷駆動装置。
  4. 請求項1に記載の負荷駆動装置であって、
    負荷のハイサイドに接続される第3スイッチング素子を備え、
    前記第1スイッチング素子はバッテリ電圧が入力され、
    前記第3スイッチング素子は昇圧された電圧が入力され、
    前記第3スイッチング素子は前記プリドライバ回路からの駆動指令で動作し、
    前記プリドライバ回路は、エンジン始動前に、前記第2スイッチング素子がOFFの間に前記第3スイッチング素子に駆動指令を送信し、
    前記第1スイッチング素子と前記第3スイッチング素子がOFFの間に前記第2スイッチング素子に駆動指令を送信する負荷駆動装置。
  5. 燃料噴射装置の制御方法であって、
    エンジン始動前にハイサイドのドライバをOFFし、
    プリドライバを動作させて、ローサイドのドライバへのゲート信号を出力し、
    ローサイドへ出力した前記ゲート信号を電圧降下回路を介してCPUでモニタし、
    ローサイドのドライバをOFFし、
    プリドライバを動作させて、ハイサイドのドライバへのゲート信号を出力し、
    ハイサイドへのゲート信号を電圧降下回路を介してCPUでモニタし、
    ドライバリセットLOW時及びドライバリセットHIGH時の各ゲート信号の状態に基づき、前記プリドライバのドライバリセット機構を診断し、
    ドライバリセットLOW時には各ゲート信号は立ち上がらないこと、及びドライバリセットHIGH時には各ゲート信号が立ち上がることを検知した場合、前記プリドライバのドライバリセット機構は正常であると判定する燃料噴射装置の制御方法。
JP2020558407A 2018-11-30 2019-11-19 負荷駆動装置および燃料噴射装置の制御方法 Active JP7110391B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018225395 2018-11-30
JP2018225395 2018-11-30
PCT/JP2019/045182 WO2020110821A1 (ja) 2018-11-30 2019-11-19 負荷駆動装置および燃料噴射装置の制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020110821A1 JPWO2020110821A1 (ja) 2021-10-07
JP7110391B2 true JP7110391B2 (ja) 2022-08-01

Family

ID=70852939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020558407A Active JP7110391B2 (ja) 2018-11-30 2019-11-19 負荷駆動装置および燃料噴射装置の制御方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11905906B2 (ja)
JP (1) JP7110391B2 (ja)
CN (1) CN113167186B (ja)
WO (1) WO2020110821A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11486325B2 (en) * 2018-09-13 2022-11-01 Hitachi Astemo, Ltd. Injector control unit

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009127574A (ja) 2007-11-27 2009-06-11 Denso Corp 内燃機関の制御装置
JP2012182949A (ja) 2011-03-02 2012-09-20 Denso Corp 負荷駆動装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1113619A (ja) * 1997-06-25 1999-01-19 Denso Corp 内燃機関の燃焼状態検出装置
JPH1122531A (ja) * 1997-06-30 1999-01-26 Unisia Jecs Corp 直噴火花点火式内燃機関の制御装置
JP3699372B2 (ja) * 2001-07-23 2005-09-28 三菱電機株式会社 車載エンジン制御装置
JP4242405B2 (ja) * 2006-09-15 2009-03-25 三菱電機株式会社 車載電子制御装置
JP5542884B2 (ja) * 2012-08-30 2014-07-09 三菱電機株式会社 車載エンジン制御装置
JP6314733B2 (ja) 2014-08-06 2018-04-25 株式会社デンソー 内燃機関の燃料噴射制御装置
US10309336B2 (en) * 2015-02-09 2019-06-04 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Control device for fuel injection valve
JP6387888B2 (ja) * 2015-04-09 2018-09-12 株式会社デンソー 誘導性負荷駆動装置
JP6671351B2 (ja) * 2015-04-17 2020-03-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 車載制御装置
JP6446341B2 (ja) * 2015-08-25 2018-12-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置
JP6634752B2 (ja) * 2015-09-16 2020-01-22 富士電機株式会社 デバイス
JP2017210936A (ja) * 2016-05-27 2017-11-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 電磁負荷駆動回路の故障診断装置
GB2573522B (en) * 2018-05-08 2020-08-19 Delphi Tech Ip Ltd Method of identifying faults in the operation of hydraulic fuel injectors having accelerometers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009127574A (ja) 2007-11-27 2009-06-11 Denso Corp 内燃機関の制御装置
JP2012182949A (ja) 2011-03-02 2012-09-20 Denso Corp 負荷駆動装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020110821A1 (ja) 2020-06-04
JPWO2020110821A1 (ja) 2021-10-07
US20220034275A1 (en) 2022-02-03
CN113167186B (zh) 2023-03-24
CN113167186A (zh) 2021-07-23
US11905906B2 (en) 2024-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8018702B2 (en) Power supply abnormality detection circuit for on-vehicle electronic control device
CN110291286B (zh) 电子控制装置以及电子控制装置的异常正常判定方法
US9353717B2 (en) Engine control unit for driving an electric circuit and method
US6845315B2 (en) Engine air-intake control device and engine air-intake control method
JP6692312B2 (ja) 電子制御装置
JP7110391B2 (ja) 負荷駆動装置および燃料噴射装置の制御方法
JP2002106447A (ja) スタータ保護装置
JP6416718B2 (ja) フェールセーフ回路
KR101856368B1 (ko) 전기식 웨이스트 게이트 액추에이터의 파워 스테이지 고장 진단 방법
JP7254827B2 (ja) 電子制御装置
JP2004507643A (ja) 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置
US7269492B2 (en) Control system
US11098669B2 (en) Internal combustion engine control device
JP7265562B2 (ja) アクチュエータを制御する制御装置
US20120197515A1 (en) Method and Device for Monitoring an Attachment for Switching a Starter
KR20130039082A (ko) 엑셀페달 센서의 고장 진단방법
KR100882106B1 (ko) 차량의 엑셀러레이터 페달 장치 및 그 제어 방법
JP6579042B2 (ja) 車両用異常判定装置
KR20200069677A (ko) 경고등 구동 장치 및 경고등 구동 방법
JP7366284B2 (ja) 車両用電子制御装置および車両用電子制御装置の診断方法
KR100197107B1 (ko) 출력 액츄에이터 자기진단시 진단오류 방지방법
JP4584096B2 (ja) モータ駆動回路
JP2020133575A (ja) 電子制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210427

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220412

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220607

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220712

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220720

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7110391

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150