JP2012184686A - Engine control unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の燃料噴射装置を駆動するエンジンコントロールユニットに関する。 The present invention relates to an engine control unit that drives a fuel injection device of an internal combustion engine.
特開2003−8415号公報には、燃料噴射装置を駆動させるためのシステムとして、エンジンコントロールユニットは昇圧電圧、バッテリ電圧の駆動を切り替えるハイサイドドライバ、及び電流をモニタするローサイドドライバが開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-8415 discloses a high-side driver that switches driving of a boosted voltage and battery voltage, and a low-side driver that monitors current as a system for driving a fuel injection device. .
ローサイドドライバのゲート電圧はドライバICに供給されるバッテリ電圧により生成されるが、この電圧は変動がある。保証外のバッテリ電圧低下により、ローサイドドライバのゲート電圧が低下した場合、ローサイドドライバは抵抗値が上昇する特性を持っている。上記特許文献1の構成において、低下したゲート電圧に対し大きな電流が流れると、ローサイドドライバの発熱が大きくなり、破壊を招く恐れがある。よってこれを防止する必要があり、そのために保証外の低いバッテリ電圧が入力された場合に燃料噴射装置の駆動を停止することが必要になる。
The gate voltage of the low side driver is generated by the battery voltage supplied to the driver IC, but this voltage varies. When the gate voltage of the low-side driver decreases due to a battery voltage drop that is not guaranteed, the low-side driver has a characteristic that the resistance value increases. In the configuration of
そこで、本発明は、バッテリ電圧もしくはドライバ駆動電圧をモニタし、電圧が低い場合に噴射を停止し、ローサイドドライバの故障を防止することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to monitor the battery voltage or the driver drive voltage, stop the injection when the voltage is low, and prevent a failure of the low side driver.
上記課題を解決するために、燃料噴射弁を開閉駆動し、コイルへの通電を制御する駆動回路を有する内燃機関の燃料噴射装置において、バッテリ電圧もしくはドライバ駆動電圧をモニタする機能を有し、そのモニタ値により、コイルへの通電を停止するように制御する。 In order to solve the above problems, a fuel injection device for an internal combustion engine having a drive circuit that opens and closes a fuel injection valve and controls energization to a coil, and has a function of monitoring a battery voltage or a driver drive voltage. Control to stop energizing the coil according to the monitor value.
本発明によれば、ドライバ駆動電圧が低下した場合においてもドライバの破損を防止することができ、信頼性の高いエンジンコントロールユニットを実現することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to prevent the driver from being damaged even when the driver drive voltage is lowered, and to realize a highly reliable engine control unit.
以下、本発明にかかる一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
最初に、図1を用いて、本実施形態による燃料噴射制御装置を搭載する内燃機関システムの構成について説明する。エンジン1には、ピストン2,吸気弁3,排気弁4が備えられる。吸気は、空気流量計(AFM)20を通過してスロットル弁19に入り、分岐部であるコレクタ15より吸気管10,吸気弁3を介してエンジン1の燃焼室21に供給される。燃料は、燃料タンク23から低圧燃料ポンプ24によって内燃機関へと供給され、さらに高圧燃料ポンプ25によって燃料噴射に必要な圧力に高められる。高圧燃料ポンプ25によって昇圧された燃料は、燃料噴射弁5から、エンジン1の燃焼室21に噴射供給され、点火コイル7,点火プラグ6で点火される。燃料の圧力は、燃料圧力センサ26によって計測される。
First, the configuration of an internal combustion engine system equipped with the fuel injection control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The
燃焼後の排気ガスは、排気弁4を介して排気管11に排出される。排気管11には、排気ガス浄化のための三元触媒12が備えられている。ECU(エンジンコントロールユニット)9には、燃料噴射制御装置27が内蔵され、エンジン1のクランク角センサ16の信号、AFM20の空気量信号、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ13の信号、アクセル開度センサ22のアクセル開度、燃料圧力センサ26等の信号が入力される。ECU9は、アクセル開度センサ22の信号からエンジンへの要求トルクを算出するとともに、アイドル状態の判定等を行う。ECU9には、クランク角センサ16の信号からエンジン回転数を演算する回転数検出手段が備えられている。
The exhaust gas after combustion is discharged to the exhaust pipe 11 via the
また、ECU9は、エンジン1に必要な吸入空気量を算出し、それに見合った開度信号をスロットル弁19に出力する。また、ECU9の燃料噴射制御装置27は吸入空気量に応じた燃料量を算出して、燃料噴射弁5が燃料噴射を行うための電流を出力し、点火プラグ6に点火信号を出力する。
Further, the
排気管11とコレクタ15との間は、EGR通路18により接続されている。EGR通路18の途中には、EGR弁14が備えられている。EGR弁14の開度は、ECU9によって制御され、必要に応じて、排気管11の中の排気ガスが、吸気管10に還流される。
The exhaust pipe 11 and the
図2は、燃料噴射装置駆動回路の回路ブロック図を示している。燃料噴射装置は、一般に図1に示したECU9に内蔵されている。バッテリ41の電圧はECU9に供給され、この電圧は電源IC43,ドライバIC47,燃料噴射装置駆動用昇圧回路51,ハイサイドドライバ52等に供給される。また、電源IC43により、マイコン44,ドライバIC47等に電圧が供給される。
FIG. 2 shows a circuit block diagram of the fuel injection device drive circuit. The fuel injection device is generally built in the
ドライバIC47は、マイコン44との通信部49,昇圧回路駆動部50,ドライバ駆動部48を有する。昇圧回路駆動部50から昇圧回路51にスイッチング信号を送り、昇圧回路により昇圧された電圧をハイサイドドライバ52に供給する。また、昇圧回路51で昇圧された電圧は、昇圧回路駆動部50にフィードバックし、再びスイッチング信号を送るか否かをドライバIC47が判断する。
The driver IC 47 includes a
また、昇圧回路51で昇圧された電圧は、マイコン44のA/Dコンバータ45にフィードバックすることも可能で、A/D値を基にして、マイコン44の中にある通信部46より、ドライバIC47に対して信号を送ることができる。また、マイコン44が有するA/Dコンバータは、昇圧電圧の他に燃圧センサや温度センサ等からの信号を入力,モニタすることが可能である。マイコン44は他にも、外部負荷を駆動したり、外部からの信号をモニタしたりする入出力ポート42を有している。ハイサイドドライバ52は昇圧回路51とバッテリ41系の電源を得ることができ、昇圧電圧により駆動するドライバ52aとバッテリ電圧により駆動するドライバ52bを有する。ドライバ駆動部48の駆動信号(A,B)により、コイルを有するコイル負荷54へ電流を流す役割を持っている。
The voltage boosted by the
ローサイドドライバ53は、ドライバ駆動部48からの駆動信号(C)により、コイルを有するコイル負荷54からの電流をグランド電位に流す役割を持っている。また、ハイサイドドライバ52とローサイドドライバ53のどちらか、もしくは両方にシャント抵抗等を用いた電流検出機能及び端子電圧の検出機能を有しており、ドライバ及びコイル負荷54に流れる電流値を検出し、その電流値をフィードバックすることにより、ドライバ駆動を行っている。また、これらの機能により、ドライバへの過電流や端子の天絡,地絡の検出も行うことが可能である。
The low-
ここで、昇圧回路51,ハイサイドドライバ52,ローサイドドライバ53はドライバIC47の内部,外部どちらに有していてもよく、ドライバIC47をドライバもしくはプリドライバどちらの役割で使用してもよい。
Here, the
図3はドライバ駆動部48から出力される駆動波形と、コイル負荷54へ流れる電流との関係を表す図である。マイコン44より、開弁時間を決定するPiパルスと噴射時間を決定するTiパルスを出力する。この時間Pi及びTiはコイル負荷の特性に応じて設定されており、通常は一定値となっている。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the drive waveform output from the
このPiパルス,Tiパルスを入力されたドライバIC47は、この波形に応じて、各ドライバへA,B,Cの信号を送信し、ドライバの駆動を行う。Piパルス,Tiパルスの信号を受けた直後、信号A,B,Cをオンとし、駆動を開始する(状態61)。ここで、バッテリ電圧より昇圧電圧の方が高いため、信号Bは駆動させてもさせなくてもよい。設定したピーク電流値Ipeak(開弁電流1)に達するまでこの状態を続けることにより電流を増加させ(状態62)、Ipeakに到達直後、信号Aをオフ、信号Bをデューティー駆動とする(状態63)。 The driver IC 47 to which the Pi pulse and Ti pulse are input transmits A, B, and C signals to each driver according to this waveform, and drives the driver. Immediately after receiving the Pi pulse and Ti pulse signals, the signals A, B, and C are turned on to start driving (state 61). Here, since the boosted voltage is higher than the battery voltage, the signal B may or may not be driven. By continuing this state until the set peak current value Ipeak (valve opening current 1) is reached, the current is increased (state 62). Immediately after reaching Ipeak, signal A is turned off and signal B is duty-driven (state 63). ).
その後、設定したIhold1(開弁電流2)を保持するよう信号Bを駆動する(状態64)。このとき、信号Bの代わりに信号Aによるデューティー駆動を行ってもよい。この状態のまま、時間がPiに達するまで保持し、時間Piに到達した直後、設定したIhold2(保持電流)を保持するよう信号Bのデューティー比を変更する(状態65)。ここでも信号Bの代わりに信号Aによるデューティー駆動を行ってもよい。 Thereafter, the signal B is driven to hold the set Ihold1 (valve opening current 2) (state 64). At this time, duty driving using the signal A instead of the signal B may be performed. This state is maintained until the time reaches Pi, and immediately after the time Pi is reached, the duty ratio of the signal B is changed so as to maintain the set Ihold2 (holding current) (state 65). Here, the duty drive by the signal A instead of the signal B may be performed.
この状態のまま、時間がTiに達するまで保持し(状態66)、時間がTiまで到達した直後、オンしていた信号をオフし、駆動を終了する(状態67)。同図に、昇圧電圧(Vboost)及びバッテリ電圧(VB)の電圧波形を示す。信号Aをオンし、昇圧電圧を使用している時は、昇圧電圧が低下する(状態62)。昇圧電圧は、昇圧回路駆動部50でのモニタが可能であるため、電流がIpeakに到達した後(状態63)、信号Aをオフとしたときは、昇圧電圧が設定値に戻るまで上昇し、達した後は設定値を保持する。
This state is maintained until the time reaches Ti (state 66). Immediately after the time reaches Ti, the signal that was turned on is turned off and the driving is ended (state 67). The figure shows voltage waveforms of the boost voltage (Vboost) and the battery voltage (VB). When the signal A is turned on and the boosted voltage is used, the boosted voltage drops (state 62). Since the boosted voltage can be monitored by the booster
もしIhold1,Ihold2での駆動を昇圧電圧において行った場合は、この状態においても昇圧電圧を使用するため、低下する。バッテリ電圧に関しては、バッテリの電流容量が大きいため、電圧の低下が小さく、低下後の復帰時間も無視できるほど短いため、図中では一定としている。 If driving at Ihold1 and Ihold2 is performed at the boosted voltage, the boosted voltage is used even in this state, and the voltage drops. Regarding the battery voltage, since the current capacity of the battery is large, the voltage drop is small, and the recovery time after the drop is negligibly short.
ここで、図2,図3における信号Cは、バッテリ電圧より供給されることが多く、そのため、信号Cの電圧レベルはバッテリ電圧により変動する。ローサイドドライバ53は電界効果トランジスタを用いる場合が多く、信号Cの電圧レベルが低下するとドライバ自身の抵抗値が大きくなる特性を持っている。保証外となるような低いバッテリ電圧が入力され、かつ図3の状態62のような大きな電流が流れた場合、ローサイドドライバ53の発熱が大きくなり、ドライバを破壊する恐れがある。そこで、図4を一例とするモニタ回路が必要となる。
Here, the signal C in FIGS. 2 and 3 is often supplied from the battery voltage, and therefore the voltage level of the signal C varies depending on the battery voltage. The low-
図4は、本発明の実施例である、ドライバ駆動電圧のモニタ回路を追加した回路である。1つ目の例は、ローサイドドライバ53駆動電圧モニタ回路55の追加である。この例では、バッテリ電圧をモニタしており、コンパレータ等の回路を用いて形成する。駆動電圧モニタ回路55はドライバIC47の内部もしくは外部に設置する。
FIG. 4 shows a circuit to which a driver drive voltage monitor circuit is added according to an embodiment of the present invention. The first example is the addition of the
2つ目の例はドライバ駆動電圧のモニタをマイコン44のA/Dコンバータ45で行う方式であり、モニタした電圧により低電圧判定のしきい値以下か判定する燃料噴射装置駆動判断部56を有する。また、2つ目の例の派生として、ドライバ駆動電圧のモニタをA/Dコンバータ45の代わりに入出力ポート42によるハイ/ロー判定により行ってもよい。
The second example is a method in which the driver drive voltage is monitored by the A /
図5は図4の1つ目の例(駆動電圧モニタ回路55)による、本発明の実施例をフローチャートに示した図である。駆動電圧モニタ回路55にドライバ駆動電圧(図4の例ではバッテリ電圧)を入力し、この電圧Vcを測定する(61)。駆動電圧モニタ回路55が認識した電圧値Vcがしきい値V0以上の場合は通常動作とする(63)が、しきい値V0以下の場合、ローサイドドライバ駆動信号Cへの信号を停止する(64)。このとき、信号AおよびBを停止してもよい。 FIG. 5 is a flowchart showing an embodiment of the present invention according to the first example (drive voltage monitor circuit 55) of FIG. A driver drive voltage (battery voltage in the example of FIG. 4) is input to the drive voltage monitor circuit 55, and this voltage Vc is measured (61). When the voltage value Vc recognized by the drive voltage monitor circuit 55 is equal to or higher than the threshold value V0, the normal operation is performed (63). When the voltage value Vc is equal to or lower than the threshold value V0, the signal to the low-side driver drive signal C is stopped (64). ). At this time, the signals A and B may be stopped.
図6は図4の2つ目の例(マイコン内部の燃料噴射装置駆動判断部56)による、本発明の実施例をフローチャートに示した図である。マイコン44のA/Dコンバータに45にドライバ駆動電圧(図4の例ではバッテリ電圧)を入力し、この電圧Vcを測定する(71)。モニタした電圧値Vcを、マイコン内部の燃料噴射装置駆動判断部56がしきい値V0以上か以下かを判定する(72)。判定結果がしきい値V0以上の場合は通常動作とする(74)が、しきい値V0以下の場合、マイコン内部の通信部46からドライバIC47に停止信号を出力し(75)、これによりローサイドドライバ駆動信号Cへの信号を停止する(76)。このとき、同様の方法で信号AおよびBを停止してもよい。
FIG. 6 is a flowchart showing an embodiment of the present invention according to the second example of FIG. 4 (fuel injection device
また、図4の説明でも示したとおり、ドライバ駆動電圧のモニタをA/Dコンバータ45の代わりに入出力ポート42によるハイ/ロー判定により、同様の判定を行ってもよい。
Further, as shown in the description of FIG. 4, the driver drive voltage may be monitored by high / low determination using the input /
1 エンジン
2 ピストン
3 吸気弁
4 排気弁
5 燃料噴射弁
6 点火プラグ
7 点火コイル
8 水温センサ
9 ECU(エンジンコントロールユニット)
10 吸気管
11 排気管
12 三元触媒
13 酸素センサ
14 EGR弁
15 コレクタ
16 クランク角センサ
18 EGR通路
19 スロットル弁
20 AFM
21 燃焼室
22 アクセル開度センサ
23 燃料タンク
24 低圧燃料ポンプ
25 高圧燃料ポンプ
26 燃料圧力センサ
27 燃料噴射制御装置
41 バッテリ
42 マイコンの入出力ポート
43 電源IC
44 マイコン
45 A/Dコンバータ
46 マイコン内部の通信部
47 ドライバIC(もしくはプリドライバ)
48 ドライバ駆動部
49 ドライバIC内部の通信部
50 昇圧回路駆動部
51 昇圧回路
52 ハイサイドドライバ
53 ローサイドドライバ
54 コイル負荷(燃料噴射装置)
55 駆動電圧モニタ回路
56 燃料噴射装置駆動判断部
1
10 Intake pipe 11
21
44 Microcomputer 45 A /
48
55 Drive
Claims (5)
バッテリ電圧より高い昇圧電圧による電流値を制御するハイサイドドライバと、
バッテリ電圧による電流値を制御するハイサイドドライバ及びこれらの下流にあるローサイドドライバと、
燃料噴射弁を開閉駆動し、コイルへの通電を制御する制御手段と、
バッテリ電圧もしくはドライバ駆動電圧をモニタするモニタ手段を有し、
前記制御手段は、前記モニタ手段によりモニタされた値によりコイルへの通電を停止するエンジンコントロールユニット。 In a fuel injection device for an internal combustion engine,
A high-side driver that controls the current value of the boost voltage higher than the battery voltage
A high-side driver that controls the current value according to the battery voltage and a low-side driver downstream thereof;
Control means for driving the fuel injection valve to open and close, and for controlling energization to the coil;
Having monitor means for monitoring battery voltage or driver drive voltage;
The control means is an engine control unit that stops energization of the coil according to the value monitored by the monitoring means.
バッテリ電圧もしくはドライバ駆動電圧のモニタを、ドライバ内部もしくは外部に設置した電圧監視回路を用いて行うエンジンコントロールユニット。 In the engine control unit according to claim 1,
An engine control unit that monitors the battery voltage or driver drive voltage using a voltage monitoring circuit installed inside or outside the driver.
前記モニタ手段によるバッテリ電圧もしくはドライバ駆動電圧のモニタを、A/Dコンバータを用いて行うエンジンコントロールユニット。 In the engine control unit according to claim 1,
An engine control unit that uses an A / D converter to monitor battery voltage or driver drive voltage by the monitoring means.
前記モニタ手段によるバッテリ電圧もしくはドライバ駆動電圧のモニタを、マイコンの入出力ポートによるハイ/ロー判定を用いて行うエンジンコントロールユニット。 In the engine control unit according to claim 1,
An engine control unit for monitoring battery voltage or driver drive voltage by the monitoring means using high / low determination by an input / output port of a microcomputer.
バッテリ電圧もしくはドライバ駆動電圧をモニタする機能を有し、そのモニタ値により、コイルへの通電を停止し、ドライバの破損を防止することを可能とするエンジンコントロールユニット。
In a fuel injection device for an internal combustion engine having a drive circuit for opening and closing a fuel injection valve and controlling energization to a coil,
An engine control unit that has a function of monitoring battery voltage or driver drive voltage, and according to the monitored value, energization to the coil is stopped and damage to the driver can be prevented.
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JP2011047072A JP2012184686A (en) | 2011-03-04 | 2011-03-04 | Engine control unit |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015142266A (en) * | 2014-01-29 | 2015-08-03 | 株式会社デンソー | Load drive device |
WO2015167684A1 (en) * | 2014-04-28 | 2015-11-05 | Caterpillar Inc. | Electronic control module with driver banks for engines |
CN110953393A (en) * | 2018-09-27 | 2020-04-03 | 株式会社京滨 | Solenoid valve driving device |
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2011
- 2011-03-04 JP JP2011047072A patent/JP2012184686A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015142266A (en) * | 2014-01-29 | 2015-08-03 | 株式会社デンソー | Load drive device |
WO2015167684A1 (en) * | 2014-04-28 | 2015-11-05 | Caterpillar Inc. | Electronic control module with driver banks for engines |
US9541022B2 (en) | 2014-04-28 | 2017-01-10 | Caterpillar Inc. | Electronic control module with driver banks for engines |
DE112015001541B4 (en) * | 2014-04-28 | 2018-02-08 | Caterpillar Inc. | Electronic control module with driver banks for motors |
CN110953393A (en) * | 2018-09-27 | 2020-04-03 | 株式会社京滨 | Solenoid valve driving device |
US11047328B2 (en) | 2018-09-27 | 2021-06-29 | Keihin Corporation | Electromagnetic valve drive device |
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