JP2004044429A - 自動車用インジェクタ駆動装置の保護回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来技術では、異常電流検出のための検出抵抗Ｒｆが必要となり、発熱が大きくなる問題が有った。また電流検出抵抗Ｒｆの両端の電圧は大きいため、その電圧に耐えられる電圧比較器又は演算増幅器が必要であった。
【解決手段】本実施例では、開弁電流を流すときの昇圧電圧の低下から負荷状態を判断し負荷が異常な場合は駆動を禁止する。
負荷異常を検出するための電流検出抵抗２２Ｒｆを廃止することができ、発熱を抑えることができる。
【選択図】 図１
【解決手段】本実施例では、開弁電流を流すときの昇圧電圧の低下から負荷状態を判断し負荷が異常な場合は駆動を禁止する。
負荷異常を検出するための電流検出抵抗２２Ｒｆを廃止することができ、発熱を抑えることができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車用ＩＮＪ駆動装置の保護回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１に従来技術の課題を示す。上記従来技術では、電流検出のための検出抵抗２２Ｒｆが必要となり、発熱が大きくなる問題が有った。また電流検出抵抗２２Ｒｆの両端の電圧は大きいため、その電圧に耐えられる電圧比較器又は演算増幅器が必要となる。耐えられる入力電圧に下げるために、両端の電圧を分圧して電圧比較器又は演算増幅器に入力すると、検出抵抗は低抵抗のため検出電圧が小さい。分圧した分だけ検出精度が低下する問題がある。素子耐圧と電流検出抵抗２２Ｒｆの両方を満足させて設定する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、電流検出のための検出抵抗Ｒｆが必要となり、発熱が大きくなる問題が有った。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本実施例では、ＩＮＪ開弁電流を流すときの昇圧電圧の低下から負荷状態を判断し、負荷が異常な場合は駆動を禁止する。
【０００５】
負荷異常を検出するための検出抵抗Ｒｆを廃止することができ、発熱を抑えることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本実施例ではＩＮＪ駆動開始後、駆動素子の遅れ時間を待って、昇圧回路電圧の監視を始める。噴射開始所定時間内の昇圧電圧の低下が、所定電圧内の場合は通常の電流制御を行う。所定電圧外の場合は負荷異常と判断し、ＩＮＪ駆動を禁止し駆動回路を保護する。
【０００７】
以下本発明の一実施例を示す。図１は、自動車用インジェクタ（ＩＮＪ）駆動装置のブロック図である。図２はＩＮＪ電流制御動作波形である。図３は昇圧回路１と開弁電流駆動２のＦＥＴ１に接続される保護回路の詳細図である。
【０００８】
保護回路の説明の前に、図１はＩＮＪ駆動装置の概略を以下説明する。
【０００９】
１は開弁電流を流す為の昇圧回路である。２は開弁電流駆動用素子（例えばＦＥＴ）。３はバッテリーＶＢにより保持電流を駆動用する素子（例えばＦＥＴ）。４はＩＮＪ。５はＩＮＪ下流側駆動用素子（例えばＦＥＴ）。６はＩＮＪ電流を検出しＩＮＪの電流制御を行うための低抵抗。７は電流制御を行うための制御回路。８は噴射を行うための噴射信号を示す。
【００１０】
開弁電流制御の場合：
正常動作の場合、実施例では、噴射信号８により昇圧回路１で上流側の開弁用駆動素子２と下流側駆動素子５をオンにしＩＮＪ４の駆動を開始する。ＩＮＪ４の電流は電流検出抵抗６Ｒｓの両端の電圧に変換される。目標開弁電流Ｉｐｈに到達するまでのＴｐ間昇圧回路１からの高電圧で駆動する。目標開弁電流Ｉｐｈに到達すると高電圧での駆動を停止する。停止期間中は還流ダイオード３３Ｄ３によりＩＮＪ４に電流を還流させる。開弁電流を流すことにより低下した昇圧電圧△ＶＦは、開弁電流駆動終了後、昇圧回路により目標電圧に徐々に復帰する。
【００１１】
保持電流制御の場合：
噴射信号８によりＶＢ電圧でＩＮＪ４の駆動を行おうとする。開弁側が昇圧回路１の高電圧でＩＮＪを駆動する為、開弁制御中はＶＢ側からの電流は流れない。ＩＮＪ開弁電流の終了後、保持電流Ｉｈｌに到達すると、保持電流制御を開始する。３のＦＥＴ２によりＶＢからＩＮＪを駆動する。ＩＮＪ電流がＩｈｈに到達するとＶＢによる駆動を停止する。停止期間中は還流ダイオード３３Ｄ３によりＩＮＪに電流を還流させる。保持電流Ｉｈｌに到達すると、ＶＢから３のＦＥＴ２でＩＮＪを駆動する。この繰り返しにより保持電流を一定にする。
【００１２】
保護回路部分について図３により説明する。
【００１３】
８は噴射信号、１０は比較基準電圧ＶＲＨ。１１は比較基準電圧ＶＲＬ。１２，１３は電圧を比較するための電圧比較器。１４〜１９は異常を診断するための論理回路。１７は診断結果を保持するフリップフロップ。２０は開弁電流駆動用素子（ＦＥＴ１）を駆動するプリドライバー。２１は８の噴射信号より診断ウィンドウを生成する回路である。
【００１４】
駆動装置を保護しなければならない負荷異常のモードとしては
モード１：ＩＮＪ駆動端（＋）の短絡
モード２：ＩＮＪ駆動端（−）の短絡
モード３：ＩＮＪ端子両端の短絡
がある。
【００１５】
各モードの場合の動作波形を図５〜図１０に示す。異常時波形は破線で示す。保護回路により異常を判断し保護動作に入った波形を実線で示す。モード１の場合、電流検出抵抗Ｒｓに電流が流れず、電流を検出できない。噴射期間中電流を流そうとする。配線抵抗で制限された大電流が流れる。モード２の場合、電流検出抵抗Ｒｓに電流が流れず、電流を検出できない。噴射期間中電流を流そうとする。ＩＮＪの抵抗で制限された大電流が流れる。モード３の場合、ＩＮＪのインダクタンスが０、抵抗０となる。電流検出抵抗Ｒｓに電流が流れるため、電流に制限はかかる。但し、駆動回路の動作遅れ分だけ制御電流が大きくなる。
【００１６】
本発明の説明を以下に述べる。
【００１７】
昇圧電圧を分割抵抗Ｒ１，Ｒ２で分割し電圧比較器１２，１３にそれぞれ取り込む。比較基準電圧ＶＲＨ１０とＶＲＬ１１と比較され、結果は次の診断ロジックに入力される。
【００１８】
ＶＲＨ，ＶＲＬとＶＨ１，ＶＨ２の関係は下式であらわされる。
【００１９】
ＶＨ１＝ＶＲＨｘ（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２
ＶＨ２＝ＶＲＬｘ（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２
診断ウィンドウは（比較する期間は駆動素子の遅れ時間を考慮し）噴射信号開始からＴｄ遅れて比較を開始する。比較終了時間は正常時に開弁電流Ｉｐｈに到達する時間より長くする（回路定数のバラツキを考慮するため）。非噴射の時に診断結果を保持するフリップフロップ１７をリセットする。非噴射時に、昇圧電圧は目標電圧に到達している。噴射開始後、診断ウィンドウ内で昇圧電圧が所定電圧内にあれば、フリップフロップ１７のセット端子電圧Ｂ６はＬｏ、ＱＢはＨｉで通常のＩＮＪ駆動を行う。診断ウィンドウ内で昇圧電圧が所定電圧外になると、フリップフロップのセット端子電圧Ｂ６はＨｉとなる。ＱＢはＨｉからＬｏとなり、ＩＮＪ駆動を禁止する。２の開弁電流駆動用素子（ＦＥＴ１）の場合について説明したが、３の保持駆動用素子（ＦＥＴ２）、５の下流側駆動用素子（ＦＥＴ３）の場合に付いてもフリップフロップ１７のＱＢ出力を別のアンドに入力し、同様に接続すれば駆動回路の保護を行うことができる。
【００２０】
他の実施例として図１２にハード診断ロジックから、マイクロコンピュータを用いたソフトロジックの場合を示す。電圧比較器をＡ／Ｄコンバータによる昇圧電圧の読み値に置き換える。噴射信号８とタイマーにより診断ウィンドウを生成する。診断ウィンドウ内のＡ／Ｄ値により、異常かどうかの診断を行う。診断結果よりＩＮＪを駆動するかどうか判断する。
【００２１】
【発明の効果】
本実施例では、開弁電流を流すときの昇圧電圧の低下から負荷の状態を判断し負荷が異常な場合は駆動を禁止する。
【００２２】
このため、負荷異常を検出するための検出抵抗Ｒｆを廃止することができ、
発熱を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例であるＩＮＪ駆動装置のブロック図。
【図２】正常時の各部タイミングチャート。
【図３】保護回路の詳細図。
【図４】正常時の保護回路各部タイミングチャート。
【図５】各異常モード時のブロック図。
【図６】各異常モード時のタイミングチャート。
【図７】各異常モード時のブロック図。
【図８】各異常モード時のタイミングチャート。
【図９】各異常モード時のブロック図。
【図１０】各異常モード時のタイミングチャート。
【図１１】従来の保護回路ブロック図。
【図１２】保護回路詳細図。
【符号の説明】
１…昇圧回路、３…保持電流駆動用ＦＥＴ、４…インジェクタ、６…ＩＮＪ電流検出抵抗、７…ＩＮＪ電流制御、８…噴射信号。
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車用ＩＮＪ駆動装置の保護回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１に従来技術の課題を示す。上記従来技術では、電流検出のための検出抵抗２２Ｒｆが必要となり、発熱が大きくなる問題が有った。また電流検出抵抗２２Ｒｆの両端の電圧は大きいため、その電圧に耐えられる電圧比較器又は演算増幅器が必要となる。耐えられる入力電圧に下げるために、両端の電圧を分圧して電圧比較器又は演算増幅器に入力すると、検出抵抗は低抵抗のため検出電圧が小さい。分圧した分だけ検出精度が低下する問題がある。素子耐圧と電流検出抵抗２２Ｒｆの両方を満足させて設定する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、電流検出のための検出抵抗Ｒｆが必要となり、発熱が大きくなる問題が有った。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本実施例では、ＩＮＪ開弁電流を流すときの昇圧電圧の低下から負荷状態を判断し、負荷が異常な場合は駆動を禁止する。
【０００５】
負荷異常を検出するための検出抵抗Ｒｆを廃止することができ、発熱を抑えることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本実施例ではＩＮＪ駆動開始後、駆動素子の遅れ時間を待って、昇圧回路電圧の監視を始める。噴射開始所定時間内の昇圧電圧の低下が、所定電圧内の場合は通常の電流制御を行う。所定電圧外の場合は負荷異常と判断し、ＩＮＪ駆動を禁止し駆動回路を保護する。
【０００７】
以下本発明の一実施例を示す。図１は、自動車用インジェクタ（ＩＮＪ）駆動装置のブロック図である。図２はＩＮＪ電流制御動作波形である。図３は昇圧回路１と開弁電流駆動２のＦＥＴ１に接続される保護回路の詳細図である。
【０００８】
保護回路の説明の前に、図１はＩＮＪ駆動装置の概略を以下説明する。
【０００９】
１は開弁電流を流す為の昇圧回路である。２は開弁電流駆動用素子（例えばＦＥＴ）。３はバッテリーＶＢにより保持電流を駆動用する素子（例えばＦＥＴ）。４はＩＮＪ。５はＩＮＪ下流側駆動用素子（例えばＦＥＴ）。６はＩＮＪ電流を検出しＩＮＪの電流制御を行うための低抵抗。７は電流制御を行うための制御回路。８は噴射を行うための噴射信号を示す。
【００１０】
開弁電流制御の場合：
正常動作の場合、実施例では、噴射信号８により昇圧回路１で上流側の開弁用駆動素子２と下流側駆動素子５をオンにしＩＮＪ４の駆動を開始する。ＩＮＪ４の電流は電流検出抵抗６Ｒｓの両端の電圧に変換される。目標開弁電流Ｉｐｈに到達するまでのＴｐ間昇圧回路１からの高電圧で駆動する。目標開弁電流Ｉｐｈに到達すると高電圧での駆動を停止する。停止期間中は還流ダイオード３３Ｄ３によりＩＮＪ４に電流を還流させる。開弁電流を流すことにより低下した昇圧電圧△ＶＦは、開弁電流駆動終了後、昇圧回路により目標電圧に徐々に復帰する。
【００１１】
保持電流制御の場合：
噴射信号８によりＶＢ電圧でＩＮＪ４の駆動を行おうとする。開弁側が昇圧回路１の高電圧でＩＮＪを駆動する為、開弁制御中はＶＢ側からの電流は流れない。ＩＮＪ開弁電流の終了後、保持電流Ｉｈｌに到達すると、保持電流制御を開始する。３のＦＥＴ２によりＶＢからＩＮＪを駆動する。ＩＮＪ電流がＩｈｈに到達するとＶＢによる駆動を停止する。停止期間中は還流ダイオード３３Ｄ３によりＩＮＪに電流を還流させる。保持電流Ｉｈｌに到達すると、ＶＢから３のＦＥＴ２でＩＮＪを駆動する。この繰り返しにより保持電流を一定にする。
【００１２】
保護回路部分について図３により説明する。
【００１３】
８は噴射信号、１０は比較基準電圧ＶＲＨ。１１は比較基準電圧ＶＲＬ。１２，１３は電圧を比較するための電圧比較器。１４〜１９は異常を診断するための論理回路。１７は診断結果を保持するフリップフロップ。２０は開弁電流駆動用素子（ＦＥＴ１）を駆動するプリドライバー。２１は８の噴射信号より診断ウィンドウを生成する回路である。
【００１４】
駆動装置を保護しなければならない負荷異常のモードとしては
モード１：ＩＮＪ駆動端（＋）の短絡
モード２：ＩＮＪ駆動端（−）の短絡
モード３：ＩＮＪ端子両端の短絡
がある。
【００１５】
各モードの場合の動作波形を図５〜図１０に示す。異常時波形は破線で示す。保護回路により異常を判断し保護動作に入った波形を実線で示す。モード１の場合、電流検出抵抗Ｒｓに電流が流れず、電流を検出できない。噴射期間中電流を流そうとする。配線抵抗で制限された大電流が流れる。モード２の場合、電流検出抵抗Ｒｓに電流が流れず、電流を検出できない。噴射期間中電流を流そうとする。ＩＮＪの抵抗で制限された大電流が流れる。モード３の場合、ＩＮＪのインダクタンスが０、抵抗０となる。電流検出抵抗Ｒｓに電流が流れるため、電流に制限はかかる。但し、駆動回路の動作遅れ分だけ制御電流が大きくなる。
【００１６】
本発明の説明を以下に述べる。
【００１７】
昇圧電圧を分割抵抗Ｒ１，Ｒ２で分割し電圧比較器１２，１３にそれぞれ取り込む。比較基準電圧ＶＲＨ１０とＶＲＬ１１と比較され、結果は次の診断ロジックに入力される。
【００１８】
ＶＲＨ，ＶＲＬとＶＨ１，ＶＨ２の関係は下式であらわされる。
【００１９】
ＶＨ１＝ＶＲＨｘ（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２
ＶＨ２＝ＶＲＬｘ（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２
診断ウィンドウは（比較する期間は駆動素子の遅れ時間を考慮し）噴射信号開始からＴｄ遅れて比較を開始する。比較終了時間は正常時に開弁電流Ｉｐｈに到達する時間より長くする（回路定数のバラツキを考慮するため）。非噴射の時に診断結果を保持するフリップフロップ１７をリセットする。非噴射時に、昇圧電圧は目標電圧に到達している。噴射開始後、診断ウィンドウ内で昇圧電圧が所定電圧内にあれば、フリップフロップ１７のセット端子電圧Ｂ６はＬｏ、ＱＢはＨｉで通常のＩＮＪ駆動を行う。診断ウィンドウ内で昇圧電圧が所定電圧外になると、フリップフロップのセット端子電圧Ｂ６はＨｉとなる。ＱＢはＨｉからＬｏとなり、ＩＮＪ駆動を禁止する。２の開弁電流駆動用素子（ＦＥＴ１）の場合について説明したが、３の保持駆動用素子（ＦＥＴ２）、５の下流側駆動用素子（ＦＥＴ３）の場合に付いてもフリップフロップ１７のＱＢ出力を別のアンドに入力し、同様に接続すれば駆動回路の保護を行うことができる。
【００２０】
他の実施例として図１２にハード診断ロジックから、マイクロコンピュータを用いたソフトロジックの場合を示す。電圧比較器をＡ／Ｄコンバータによる昇圧電圧の読み値に置き換える。噴射信号８とタイマーにより診断ウィンドウを生成する。診断ウィンドウ内のＡ／Ｄ値により、異常かどうかの診断を行う。診断結果よりＩＮＪを駆動するかどうか判断する。
【００２１】
【発明の効果】
本実施例では、開弁電流を流すときの昇圧電圧の低下から負荷の状態を判断し負荷が異常な場合は駆動を禁止する。
【００２２】
このため、負荷異常を検出するための検出抵抗Ｒｆを廃止することができ、
発熱を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例であるＩＮＪ駆動装置のブロック図。
【図２】正常時の各部タイミングチャート。
【図３】保護回路の詳細図。
【図４】正常時の保護回路各部タイミングチャート。
【図５】各異常モード時のブロック図。
【図６】各異常モード時のタイミングチャート。
【図７】各異常モード時のブロック図。
【図８】各異常モード時のタイミングチャート。
【図９】各異常モード時のブロック図。
【図１０】各異常モード時のタイミングチャート。
【図１１】従来の保護回路ブロック図。
【図１２】保護回路詳細図。
【符号の説明】
１…昇圧回路、３…保持電流駆動用ＦＥＴ、４…インジェクタ、６…ＩＮＪ電流検出抵抗、７…ＩＮＪ電流制御、８…噴射信号。
Claims (1)
- 自動車用インジェクタ（以降ＩＮＪ）駆動装置で、昇圧電圧を用いてＩＮＪを駆動する装置において、
噴射開始後、駆動素子の遅れ時間を待って昇圧回路の電圧を監視し、駆動開始後所定時間内の昇圧電圧が所定電圧内の場合は通常のＩＮＪ電流制御駆動を行い、所定電圧外の場合はＩＮＪ駆動を禁止することを特徴とするＩＮＪ駆動装置の保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002200729A JP2004044429A (ja) | 2002-07-10 | 2002-07-10 | 自動車用インジェクタ駆動装置の保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002200729A JP2004044429A (ja) | 2002-07-10 | 2002-07-10 | 自動車用インジェクタ駆動装置の保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004044429A true JP2004044429A (ja) | 2004-02-12 |
Family
ID=31707469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002200729A Withdrawn JP2004044429A (ja) | 2002-07-10 | 2002-07-10 | 自動車用インジェクタ駆動装置の保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004044429A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009092065A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Delphi Technologies Inc | 燃料噴射装置を制御する方法 |
| JP2013036398A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-21 | Honda Motor Co Ltd | 燃料噴射弁用の昇圧制御装置 |
| WO2015174310A1 (ja) * | 2014-05-13 | 2015-11-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
-
2002
- 2002-07-10 JP JP2002200729A patent/JP2004044429A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009092065A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Delphi Technologies Inc | 燃料噴射装置を制御する方法 |
| JP2013036398A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-21 | Honda Motor Co Ltd | 燃料噴射弁用の昇圧制御装置 |
| WO2015174310A1 (ja) * | 2014-05-13 | 2015-11-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
| JPWO2015174310A1 (ja) * | 2014-05-13 | 2017-04-20 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電子制御装置 |
| EP3144512A4 (en) * | 2014-05-13 | 2018-01-17 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Fuel injection system for internal combustion engine |
| US10267253B2 (en) | 2014-05-13 | 2019-04-23 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Fuel injection system for internal combustion engine |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Effective date: 20060512 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060829 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20061023 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070213 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070418 |