JP2548563B2 - 針弁リフト検出信号弁別回路 - Google Patents

針弁リフト検出信号弁別回路

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JP2548563B2 JP62101139A JP10113987A JP2548563B2 JP 2548563 B2 JP2548563 B2 JP 2548563B2 JP 62101139 A JP62101139 A JP 62101139A JP 10113987 A JP10113987 A JP 10113987A JP 2548563 B2 JP2548563 B2 JP 2548563B2
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    • G01L9/08Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of piezoelectric devices, i.e. electric circuits therefor
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は燃料噴射弁の針弁リフト検出信号を弁別する
針弁リフト検出信号弁別回路に関し、特に針弁リフト検
出信号中の雑音を除去して燃料噴射弁の開弁時期等の検
出に用いて、より正確に開弁信号を検知し得る針弁リフ
ト検出信号弁別回路に関する。
(従来の技術) 燃料噴射弁の針弁リフトはたとえ針弁と同じ動きをす
る部材の偏移にともなって圧電素子に圧力を加え針弁リ
フト検出している。圧電素子は出力インピーダンスが高
いために雑音を拾い易く、針弁に圧縮力を加えているノ
ズルスプリングの振動をも拾ってしまって、針弁リフト
検出信号が変動する。
このため従来、針弁リフト検出信号を弁別するために
たとえば特開昭59−187216号公報に示されている如く第
5図の針弁リフト検出信号(a)出力後、T.D.C.検出パ
ルス(b)の発生回数を計数し、次の針弁リフト検出信
号発生直前のT.D.C.検出パルス発生までの期間Tの間マ
スクするものが開示されている。
また、特開昭59−187216号公報にも示されているが、
特開昭58−82070号公報に示されている如く第6図の針
弁リフト検出信号(a)の出力後、ワンショットマルチ
バイブレータで雑音をマスクするものが開示されてい
る。
(発明が解決しようとする問題点) 上記した従来例の前者によるときは何らかの原因によ
り1回雑音を針弁リフト検出信号と判定する時、誤計数
が生ずると無噴射になるまで間違った弁別が行なわれる
ことになり、誤った開弁時期が検出される問題点があ
る。更にマスク後の期間α中に雑音が発生した場合、こ
の雑音を除去できない問題点があった。
また、上記した従来例の後者によるときは、ワンショ
ットマルチバイブレータによるマスク期間を長くしない
と期間β中における雑音を除去できない問題点があり、
マスク期間を長くすると機関高回転時に次の噴射のため
の針弁リフト検出信号をもマスクしてしまう問題点があ
った。
また、上記した従来例の前者と後者とを併用して、早
く到達した方でマスクを解除するようにすることも考え
られる。この様にした場合においても、マスクが解除さ
れた後、次の噴射開始までの期間の部分においては雑音
を除去することができない問題点があった。
さらにまた、圧電素子からの出力を単にローパスフィ
ルタを通してノズルスプリング系の振動周波数成分を除
去するものもある。しかしローパスフィルタをアナログ
的に構成した場合、そのカットオフ周波数特性に急峻な
ものが得がたく、かつカットオフ周波数特性を急峻なも
のにすれば圧電素子からの出力の立上り成分も検出し難
くなり、検出遅れが大幅に発生する問題点があった。
本発明は、上記の問題点を解消した針弁リフト検出信
号弁別回路を提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段、作用) 本発明は上記の問題点を解決するために次の如く構成
した。
針弁リフト検出信号をパルス化する比較器と、前記比
較器の出力によりトリガされて燃料噴射弁ノズルスプリ
ングの共振信号出力の1/2周期より長くかつ最小の針弁
リフト期間より短かい時間幅のパルスを出力するパルス
発生手段と、前記パルス発生手段の出力と前記比較器の
出力との論理演算をする論理演算手段とを備えた。
したがって、針弁リフト検出信号はパルス化され、パ
ルス化された比較器出力によりパルス発生手段はトリガ
されて、燃料噴射弁ノズルスプリングの共振信号出力の
1/2周期より長くかつ最小の針弁リフト期間より短かい
時間幅のパルスが出力される。そこで前記比較器の出力
とパルス発生手段からの出力パルスとを論理演算するこ
とにより、パルス化されかつパルス幅がパルス発生手段
からの出力パルス幅より短かい比較器の出力は打消すこ
とができ、実質的にパルス発生手段からの出力パルスの
パルス幅より短かいパルス幅出力となる比較器への入力
は雑音として完全に除去される。
(実施例) 以下、本発明を実施例により説明する。
第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。
本発明の一実施例は燃料噴射時期測定装置に適用した
場合であって、ノズルスプリング系により生ずるノイズ
を除去する場合を例示している。
針弁リフトセンサを構成する圧電素子1からの出力は
バンドパスフィルタ2を通して比較器3に供給する。比
較器3には電源電圧VCCを分圧した電圧が基準電圧とし
て供給してあって、比較器3においてバンドパスフィル
タ2を通った圧電素子1の出力をパルス信号化する。比
較器3の出力でワンショットマルチバイブレータ5をト
リガし、ワンショットマルチバイブレータ5の出力と
比較器3からの出力とはアンドゲート6に供給して論理
積演算を行う。アンドゲート6の出力はDフリップフロ
ップ7にクロック信号として供給し、フリップフロップ
7のQ出力はマイクロコンピュータ12に供給し、マイク
ロコンピュータ12に供給する後記のオアゲート8からの
入力と共働して進角値を演算する。
一方、基準信号たとえばT.D.C.検出パルスはヒステリ
シスを有するゼロクロス検出回路10に供給して、T.D.C.
検出パルスのゼロクロスを検出し、ゼロクロス検出回路
10の出力で微分回路11を介してフリップフロップ7をリ
セットする。フリップフロップ7のQ出力と微分回路11
の出力とはオアゲート8に供給して論理和演算して、マ
イクロコンピュータ12にインプットキャプチヤ信号とし
て供給する。
なお、9は基準信号発生器を示している。
上記において圧電素子1からの出力の周波数分布は第
2図においてAに示す如くである。これに対してノズル
スプリングの共振周波数は第2図においてBに示す如く
であって、圧電素子1の出力の周波数分布とノズルスプ
リング系の共振周波数とは離れており、燃料噴射弁の開
弁している期間はノズルスプリング系の共振信号出力の
1/2周期に比較して長い。いま仮にノズルスプリングの
共振周波数を3kHzとすれば、その半波が出力する期間T2
は160μs程度であり、ワンショットマルチバイブレー
タ5の出力パルス幅T1を期間T2(=160μs)よりやや
長い値であって、最小の針弁リフト期間より短かい値、
たとえば200μs程度に設定することが望ましい。
上記の如き本発明の一実施例において、燃料噴射弁が
開弁されると圧電素子1からの出力は第3図(a)に示
す如くになる。第3図(a)においてレベルDを有する
のは圧電素子1にノズルスプリング系を介した圧力が繰
返して加わり、圧電素子1の電荷が抜け切らず(+)側
に“レベルD"だけシフトした如き状態となる。また
(−)側への最初の低下勾配部分“E"の勾配は圧送終了
時における燃料噴射弁内の圧力低下が急であるため、噴
射始めのそれより急であり、引き続く次の振動の立上り
は前記部分“E"の勾配が大きいための反動で部分“F"の
立上りは早い。
第3図(a)に示した圧電素子1からの出力を受け
て、比較器3の出力は第3図(b)に示す如くになる。
ここで、T2は前記した期間である。比較器3からの第3
図(b)に示した出力の立上りによりワンショットマル
チバイブレータ5はトリガされ、ワンショットマルチバ
イブレータ5からは第3図(c)および(d)の出力が
発生する。ここで第3図(c)はワンショットマルチバ
イブレータ5のQ出力の波形を、第3図(d)は同じく
出力の波形を示している。T1は前記した期間であり、
T1>T2に設定されている。
つぎに第3図(b)に示した比較器3の出力と第3図
(d)に示したワンショットマルチバイブレータ5の
出力とはアンドゲート6で論理積演算されるためアンド
ゲート6の出力は第3図(e)に示す如くになり、第3
図(b)に示した期間T2のパルスは消去された状態、す
なわち第3図(a)の部分F以降すなわち雑音成分は完
全に除去された状態となる。なお、第3図(e)から噴
射開始時期が判る。それは第3図(e)に示す如くアン
ドゲート6の出力はパルス幅が期間T4のパルスであるが
その立上り前の期間T3はワンショットマルチバイブレー
タ5からの出力パルス幅T1と等しいためである。
一方、期間信号発生器9からの出力波形は第4図
(a)に示す如くであり、ゼロクロス検出回路10に供給
される。ここでゼロクロス検出回路10は、出力電圧を分
圧してゼロクロス検出回路10を構成する演算増幅器の非
反転入力端子に帰還し、入力レベルの増加時の基準レベ
ルを零電位点より僅かに高めに、入力レベルの減少時の
基準レベルを零電位点に設定してある。したがってゼロ
クロス検出回路10からの出力は第4図(b)示す如くに
なる。なお時点Gのタイミングは期間T1が終了した後に
来るように設定してある。ゼロクロス検出回路10からの
出力の立上りおよび立下りは微分回路11によって微分さ
れる。したがって微分回路11の出力波形は第4図(c)
に示す如くなる。この結果、Dフリップフロップ7は微
分回路11の立上りパルスによりリセットされて第4図
(d)に示す如くパルス幅Titの出力を発生し、オアゲ
ート8の出力は第4図(e)に示す如くになる。
オアゲート8からの入力を受けたマイクロコンピュー
タ12は、入力の立上り時および立下り時におけるフリー
ラン発振器発振出力を計数した計数値を記憶し、Dフリ
ップフロップ7からの入力により噴射開始に関する信号
との判別をすることにより、記憶した各計数値にもとづ
いて機関回転数N(r.p.m.)、Dフリップフロップ7の
Q出力のパルス幅Titを検出し、パルス幅Titは前記した
如く期間T3(=T1)分短かいため予めROMに記憶させた
値T3によりTit =Tit+T1の補正を行ない、T.D.C等の
基準位置に対する噴射進角値θをθ=6NTit により演
算する。
なお、上記した一実施例においては針弁リフト信号を
圧電素子を利用して得ている場合を例に説明したが、針
弁リフトをインダクタンスに変換し、変換インダクタン
スに基づき針弁リフト検出信号を得るようにした場合
も、ノズルスプリングの振動の影響を受けるが、この場
合も本実施例にて対応することができる。
以上説明した本実施例においてノズルスプリング系に
より生ずるノイズを除去する場合を示したが、これ以外
のノイズの場合も同様に除去できる。
(発明の効果) 以上説明した如く本発明によれば、針弁リフト検出信
号を比較器に供給してパルス化し、燃料噴射弁ノズルス
プリングの供給信号出力の1/2周期より長くかつ最小の
針弁リフト期間より短かい時間幅のパルスを出力するワ
ンショットマルチバイブレータを前記比較器の出力でト
リガし、前記ワンショットマルチバイブレータの出力と
前記比較器の出力とを論理演算することにより、ワンシ
ョットマルチバイブレータの出力パルス幅以上継続した
針弁リフト検出信号を針弁リフト検出信号としたのと実
質的に同一となって、これ以下のパルス幅出力となる比
較器への入力は雑音として完全に除去されることにな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロック図、 第2図は本発明の一実施例の作用の説明に供する線図、 第3図および第4図は本発明の一実施例の作用の説明に
供するタイミング図。 第5図および第6図は従来例の作用の説明に供する線
図。 1……圧電素子、3……比較器、5……ワンショットマ
ルチバイブレータ、6……アンドゲート。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃料噴射弁の針弁リフト検出信号を弁別す
    る針弁リフト検出信号弁別回路であって、針弁リフト検
    出信号をパルス化する比較器と、前記比較器の出力によ
    りトリガされて燃料噴射弁ノズルスプリングの共振信号
    出力の1/2周期より長くかつ最小の針弁リフト期間より
    短かい時間幅のパルスを出力するパルス発生手段と、前
    記パルス発生手段の出力と前記比較器の出力との論理演
    算をする論理演算手段とを備えたことを特徴とする針弁
    リフト検出信号弁別回路。
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