JP2003208213A - 冗長遮断路の監視方法および冗長遮断路の監視装置 - Google Patents

冗長遮断路の監視方法および冗長遮断路の監視装置

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JP2003208213A JP2002303117A JP2002303117A JP2003208213A JP 2003208213 A JP2003208213 A JP 2003208213A JP 2002303117 A JP2002303117 A JP 2002303117A JP 2002303117 A JP2002303117 A JP 2002303117A JP 2003208213 A JP2003208213 A JP 2003208213A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 迅速かつ確実に遮断路テストを行い冗長遮断
路の機能をつねに保証できるようにする。 【解決手段】 圧電終段のバッファ電圧を検査し、遮断
のシミュレーションを行い、電圧レベルを検査すること
により、圧電システムの冗長遮断路の機能が正常である
か否かを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冗長遮断路の監視
方法、例えば車両の圧電システムの冗長遮断路の監視方
法および冗長遮断路の監視装置、例えば車両の圧電シス
テムの冗長遮断路の監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関を制御するために種々の燃料噴
射制御システムを使用することが知られている。周知の
方式の車両での燃料噴射は圧電エレメントを駆動するこ
とにより噴射弁を駆動するものである。こうした圧電シ
ステムは制御装置内のマイクロプロセッサにより制御さ
れる。
【０００３】噴射弁を駆動する周知の圧電システムのほ
か電磁弁制御システムも周知である。ここでも噴射は前
述の場合と同様に制御装置内のマイクロプロセッサによ
り制御される。噴射弁は電磁弁により開放または閉鎖さ
れる。
【０００４】圧電システムおよび電磁弁噴射システムに
対する周知の制御装置には冗長信号路が存在しており、
この冗長信号路を介して噴射を中止することができる。
これらの冗長遮断路の機能の確実性を保証するために
は、この機能を規則的に検査しなければならない。ここ
で制御装置のイニシャライズ中に冗長遮断路が活性化さ
れる。冗長遮断路の検査は遮断路テストとして行われ
る。
【０００５】噴射弁の作動が冗長遮断路によっても阻止
できない場合、遮断路テストにおいてエラーが識別され
る。この遮断路テストはきわめて迅速に行われるべきで
ある。そうでないと制御装置のイニシャライズ後の機関
始動が不必要に遅れることになるからである。
【０００６】前述の２つのシステムとも制御装置のイニ
シャライズ中に冗長遮断路の機能を遮断路テストにより
保証している。
【０００７】電磁弁噴射システムでは個々の噴射弁は遮
断路テスト中に検査される。冗長遮断路テストにおける
こうしたステップは制御装置のイニシャライズが不必要
に遅れてしまうため都合が悪い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、迅速
かつ確実に遮断路テストを行い冗長遮断路の機能をつね
に保証できるようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題は、圧電終段の
バッファ電圧を検査し、遮断のシミュレーションを行
い、電圧レベルを検査することにより、圧電システムの
冗長遮断路の機能が正常であるか否かを検出することに
より解決される。
【００１０】課題はまた、冗長遮断路の機能が正常であ
るか否かを検出する監視装置が設けられている装置を構
成して解決される。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の方法の利点は、圧電シス
テムに対する冗長遮断路の機能が新たなプロセスシーケ
ンスを通して保証されることである。圧電システムは複
数の圧電エレメント４４を駆動するために終段モジュー
ルの中央遮断装置を有しているので、有利には遮断路テ
ストにおいて圧電エレメントを個別に検査する必要はな
い。遮断路テストでは、１つの噴射弁について圧電終段
１６の終段モジュールを介した遮断機能が成功するか否
か検査するだけで充分である。これにより圧電終段の遮
断路テストは電磁弁システムの遮断路テストよりも迅速
に行うことができる。
【００１２】選択可能な可変の複数のテストブロックに
より、遮断路テストに対して、制御装置のイニシャライ
ズに必要なテストブロックを選択することができる。こ
こで有利には選択されたテストブロックは唯一の噴射弁
のみでテストすればよく、これにより制御装置のイニシ
ャライズにかかる必要時間が大幅に低減される。
【００１３】電磁弁噴射システムに対する遮断路テスト
はさらに先行の方法ステップが拡張されて完全となる。
遮断路テストを実行する前に個別ルーチンで圧電終段の
バッファ電圧が問い合わされる。バッファ電圧は遮断路
テストが成功するための前提条件である。このルーチン
を組み込むことにより、有利には、バッファ電圧の欠落
を識別して確実なエラーメッセージをセットすることが
できる。このようにすれば本来の遮断路テストを開始す
る前に制御装置のイニシャライズでバッファ電圧が欠落
してしまういわゆる“デッドルック”は回避されるので
有利である。
【００１４】本発明の他の有利な実施形態は従属請求項
に記載の特徴から得られる。
【００１５】
【実施例】本発明を以下に添付図に示した実施例に則し
て説明する。
【００１６】図１には冗長遮断路１２の機能テストを実
行するのに必要な制御装置１０の要素の概略図が示され
ている。制御装置１０は主としてマイクロプロセッサ２
０、終段モジュール３８、圧電終段１６およびこれに属
するバッファコンデンサ４６から成っている。圧電終段
１６に対してマイクロプロセッサ２０と圧電終段１６自
身とのあいだに終段モジュール３８が配属されている。
遮断路テスト２２を行うために２つの監視装置、すなわ
ちインタフェースモジュール４０および電圧監視モジュ
ール４２が配置されている。この２つの監視装置はマイ
クロプロセッサ２０と圧電終段１６とのあいだに配置さ
れている。マイクロプロセッサ２０には複数のコンポー
ネントが配属されており、これらのコンポーネントによ
り遮断路テスト２２の結果に基づいて応答２６が実行さ
れる。この応答は例えば警報灯のスイッチオン３６、エ
ラーメッセージの通報４８、マイクロプロセッサ２０に
よる制御装置１０の新たなイニシャライズ３４または遮
断５０である。圧電終段１６には圧電エレメント４４が
配属されている。圧電終段１６にはさらにバッファコン
デンサ４６が配属されており、このコンデンサは圧電終
段１６の給電を行う。
【００１７】制御装置の他の構成要素は本発明にとって
はあまり重要ではないため、図１に則しては説明しな
い。
【００１８】本発明の方法は図２に示されている。制御
装置１０のマイクロプロセッサ２０により遮断路テスト
２２が行われる。
【００１９】本発明の第１の方法ステップＳ１００では
圧電終段１６のバッファ電圧１４が終段モジュール３８
により検査される。
【００２０】この場合、図２のループでは所定数のルー
プのスイープ動作を行わせる閾値２４が定められる。ス
イープ動作の回数はカウンタステータスＺとして記憶さ
れる。カウンタインクリメントＺＩはスイープ動作の回
数を加算していき、カウンタステータスＺを形成する。
このループはバッファ電圧１４が必要なレベルに達する
までのあいだ、またはカウンタステータスＺが閾値２４
を下回っているあいだ、マイクロプロセッサ２０を駆動
することにより行われる。カウンタステータスＺが閾値
２４に達するまでにバッファ電圧１４が所定のレベルに
達しない場合、Ｚ＞２４で方法ステップＳ２１０が行わ
れ、マイクロプロセッサ２０によりループのスイープ動
作にエラーが生じたことに対する応答２６としてエラー
メッセージが出力される。ここでのエラーメッセージは
警報灯のスイッチオン３６、エラーメッセージの通報４
８、マイクロプロセッサ２０による制御装置１０の新た
なイニシャライズ命令３４または遮断５０として行うこ
ともできる。この方法から呼び起こされる応答２６が図
１に示されている。
【００２１】圧電終段１６のバッファ電圧１４がＺ≦２
４で必要なレベルに達すると、本発明の方法は以下に説
明する方法ステップを進行させる。つまりテストブロッ
クＴＢ１，ＴＢ２，ＴＢ３から成る冗長遮断路テスト２
２の実行が開始される。
【００２２】テストブロックＴＢ１では、圧電終段１６
についてインタフェースモジュール４０が方法ステップ
Ｓ１１０で当該の圧電終段１６の遮断２８のエラーステ
ータスを形成する。次の方法ステップＳ１２０で圧電終
段１６が終段モジュール３８を介して駆動される。駆動
後、方法ステップＳ１２０の評価がマイクロプロセッサ
２０により行われる。圧電終段１６の駆動が不可能であ
る場合、つまり形成されたエラーステータスが確認され
た場合、テストブロックＴＢ１は首尾よく終了したこと
になり、圧電終段１６は遮断される。
【００２３】次の方法ステップＳ１３０ではテストブロ
ックＴＢ１で発生したエラーステータスがインタフェー
スモジュール４０により消去される。
【００２４】テストブロックＴＢ２では、圧電終段１６
について電圧監視モジュール４２が方法ステップＳ１４
０で当該の圧電終段１６の過電圧３０のエラーステータ
スを形成する。これに続く方法ステップＳ１２０で圧電
終段１６が前述の場合と同様に終段モジュール３８によ
り駆動される。圧電終段１６の駆動が不可能である場
合、つまり形成されたエラーステータスが確認された場
合、テストブロックＴＢ ２は首尾よく終了したことにな
り、圧電終段１６は遮断される。
【００２５】次の方法ステップＳ１５０ではテストブロ
ックＴＢ２で形成されたエラーステータスが電圧監視モ
ジュール４２により消去される。
【００２６】テストブロックＴＢ３では、圧電終段１６
について電圧監視モジュール４２が方法ステップＳ１６
０で当該の圧電終段１６の不足電圧３２のエラーステー
タスを形成する。これに続く方法ステップＳ１２０で圧
電終段１６は前述の場合と同様に終段モジュール３８に
より駆動される。圧電終段１６の駆動が不可能である場
合、つまり形成されたエラーステータスが確認された場
合、テストブロックＴＢ３は首尾よく終了したことにな
り、圧電終段１６は遮断される。
【００２７】次の方法ステップＳ１７０ではテストブロ
ックＴＢ３で発生したエラーステータスが電圧監視モジ
ュール４２により消去される。
【００２８】さらに次の方法ステップＳ１８０ではテス
トブロックＴＢ１，ＴＢ２，ＴＢ３の方法ステップＳ１
２０が評価される。これらのテストブロックＴＢ１，Ｔ
Ｂ２，ＴＢ３の全ての方法ステップＳ１２０が首尾よく
終了している場合に遮断路テストは成功したことにな
る。このとき本発明の方法は方法ステップＳ１９０へ進
行し、ここで冗長遮断路１２のエラーのない確実な動作
が保証される。
【００２９】方法ステップＳ１２０のうちの１つでも首
尾よく終了しないものがあった場合には、方法ステップ
Ｓ２００で応答２６としてエラーメッセージがセットさ
れる。
【００３０】最後の方法ステップＳ２１０ではエラーメ
ッセージに対する次の応答２６が印加される。これは前
述のように警報灯のスイッチオン３６、エラーメッセー
ジの通報４８、プロセッサ２０による制御装置１０の新
たなイニシャライズ３４または遮断５０の命令などであ
る。
【００３１】さらに本発明によれば必ずしもテストブロ
ックＴＢ１，ＴＢ２，ＴＢ３の全てを行わなくてもよ
い。またテストブロックの順序は任意に組み替えること
ができる。
【００３２】さらに間接的には圧電終段１６で遮断路テ
スト２２を実行することにより全ての圧電エレメント４
４の冗長遮断路１２がテストされたことになる。なぜな
ら全ての圧電エレメントが共通の圧電終段１６から給電
されているからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】圧電システムで遮断路テストを行う装置の概略
図である。
【図２】圧電システムで冗長遮断路テストを行う方法の
概略図である。
【符号の説明】
１０ 制御装置 １６ 圧電終段 ２０ マイクロプロセッサ ２６ 応答 ３４ 制御装置のイニシャライズ ３６ 警報灯のスイッチオン ３８ 終段モジュール ４０ インタフェースモジュール ４２ 電圧監視モジュール ４４ 圧電エレメント ４６ バッファコンデンサ ４８ エラーメッセージの通報 ５０ 制御装置の遮断
フロントページの続き (72)発明者 マルコ ガンギ ドイツ連邦共和国 エスリンゲン ヴィー ゼングルント 12 Ｆターム(参考） 3G084 BA33 DA27 EB02 EB24 5H223 AA10 CC03 DD03 DD09 EE11

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 冗長遮断路の監視方法、例えば車両の圧
    電システムの冗長遮断路の監視方法において、 圧電終段（１６）のバッファ電圧（１４）を検査し、遮
    断（２８）のシミュレーションを行い、電圧レベル（１
    ８）を検査することにより、圧電システムの冗長遮断路
    （１２）の機能が正常であるか否かを検出することを特
    徴とする冗長遮断路の監視方法。
  2. 【請求項２】 遮断路テスト（２２）を行う前に圧電終
    段（１６）のバッファ電圧（１４）の検査を終段モジュ
    ール（３８）を介して行う、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 遮断路テスト（２２）は連続する３つの
    テストブロックＴＢ １，ＴＢ２，ＴＢ３から成る、請求
    項１または２記載の方法。
  4. 【請求項４】 第１のテストブロックＴＢ１は方法ステ
    ップＳ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１３０から成る、請求項１
    から３までのいずれか１項記載の方法。
  5. 【請求項５】 第２のテストブロックＴＢ２は方法ステ
    ップＳ１４０，Ｓ１２０，Ｓ１５０から成る、請求項１
    から４までのいずれか１項記載の方法。
  6. 【請求項６】 第３のテストブロックＴＢ３は方法ステ
    ップＳ１６０，Ｓ１２０，Ｓ１７０から成る、請求項１
    から５までのいずれか１項記載の方法。
  7. 【請求項７】 遮断路テスト（２２）は選択的に少なく
    とも１つのテストブロックＴＢ１および／またはＴＢ２
    および／またはＴＢ３から成る、請求項１から６までの
    いずれか１項記載の方法。
  8. 【請求項８】 バッファ電圧（１４）のレベル検査およ
    びテストブロックＴＢ１，ＴＢ２，ＴＢ３の検査を圧電
    終段（１６）のみで行う、請求項１から７までのいずれ
    か１項記載の方法。
  9. 【請求項９】 カウンタステータス（Ｚ）がスイープ動
    作（ＺＩ）のインクリメントにより設定された閾値より
    も大きい値に達する前にバッファ電圧（１４）が所定の
    レベルに達した場合にはテストブロックＴＢ１，Ｔ
    Ｂ２，ＴＢ３を第１の方法ステップＳ１００後にのみ行
    う、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
  10. 【請求項１０】 カウンタステータス（Ｚ）が設定され
    た閾値に達した後にもバッファ電圧（１４）が所定のレ
    ベルに達しなかった場合には設定された応答（２６）を
    方法ステップＳ２１０で制御装置（１０）からトリガす
    る、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
  11. 【請求項１１】 第１のテストブロックＴＢ１の方法ス
    テップＳ１１０でインタフェースモジュール（４０）に
    よりエラーステータスを圧電終段（１６）の遮断（２
    ８）のシミュレーションとして形成する、請求項１から
    １０までのいずれか１項記載の方法。
  12. 【請求項１２】 第２のテストブロックＴＢ２の方法ス
    テップＳ１４０で電圧監視モジュール（４２）によりエ
    ラーステータスを圧電終段（１６）の過電圧エラー（３
    ０）のシミュレーションとして形成する、請求項１から
    １１までのいずれか１項記載の方法。
  13. 【請求項１３】 第３のテストブロックＴＢ３の方法ス
    テップＳ１６０で電圧監視モジュール（４２）によりエ
    ラーステータスを圧電終段（１６）の不足電圧エラー
    （３０）のシミュレーションとして形成する、請求項１
    から１２までのいずれか１項記載の方法。
  14. 【請求項１４】 テストブロックＴＢ１および／または
    ＴＢ２および／またはＴＢ３を方法ステップＳ１８０で
    評価した後、テストブロックＴＢ１および／またはＴＢ
    ２および／またはＴＢ３がエラーステータスに達した場
    合に、圧電終段（１６）を終段モジュール（３８）を介
    して駆動することにより方法ステップＳ１９０での検査
    を首尾よく終了させる、請求項１から１３までのいずれ
    か１項記載の方法。
  15. 【請求項１５】 テストブロックＴＢ１および／または
    ＴＢ２および／またはＴＢ３を方法ステップＳ１８０で
    評価した後にエラーステータスが達成されなかった場
    合、圧電終段（１６）を終段モジュール（３８）を介し
    て駆動することにより方法ステップＳ２００およびＳ２
    １０で設定された応答（２６）をトリガする、請求項１
    から１４までのいずれか１項記載の方法。
  16. 【請求項１６】 テストブロックＴＢ１の方法ステップ
    Ｓ１３０および／またはテストブロックＴＢ２の方法ス
    テップＳ１５０および／またはテストブロックＴＢ３の
    方法ステップＳ１７０のエラーステータスを評価後に消
    去する、請求項１から１５までのいずれか１項記載の方
    法。
  17. 【請求項１７】 設定された応答（２６）として制御装
    置（１０）の方法ステップＳ２００でエラーメッセージ
    を通報する（４８）、請求項１５記載の方法。
  18. 【請求項１８】 設定された応答（２６）として方法ス
    テップＳ２１０で警報灯をスイッチオンする（３６）、
    請求項１５記載の方法。
  19. 【請求項１９】 設定された応答（２６）として方法ス
    テップＳ２１０で制御装置（１０）の新たなイニシャラ
    イズを行う（３４）、請求項１５記載の方法。
  20. 【請求項２０】 設定された応答（２６）として方法ス
    テップＳ２１０で制御装置（１０）の遮断を行う（５
    ０）、請求項１５記載の方法。
  21. 【請求項２１】 冗長遮断路の監視装置、例えば車両の
    圧電システムの冗長遮断路の監視装置において、 冗長遮断路（１２）の機能が正常であるか否かを検出す
    る監視装置が設けられていることを特徴とする冗長遮断
    路の監視装置。
  22. 【請求項２２】 監視装置は制御装置（１０）内に配置
    されている、請求項２１記載の装置。
  23. 【請求項２３】 制御装置（１０）はマイクロプロセッ
    サ（２０）により制御される、請求項２１または２２記
    載の装置。
  24. 【請求項２４】 制御装置（１０）内に圧電終段（１
    ６）が配置されている、請求項２１から２３までのいず
    れか１項記載の装置。
  25. 【請求項２５】 圧電終段（１６）にはバッファコンデ
    ンサ（４６）が配属されている、請求項２１から２４ま
    でのいずれか１項記載の装置。
  26. 【請求項２６】 圧電終段（１６）のバッファ電圧（１
    ４）を監視するために終段モジュール（３８）が設けら
    れている、請求項２１から２５までのいずれか１項記載
    の装置。
  27. 【請求項２７】 圧電終段（１６）の冗長遮断路（２
    ８）を監視するためにインタフェースモジュール（４
    ０）が設けられている、請求項２２記載の装置。
  28. 【請求項２８】 圧電終段（１６）の過電圧（３０）お
    よび不足電圧（３２）を監視するために電圧監視モジュ
    ール（４２）が設けられている、請求項２２記載の装
    置。
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