JP2751370B2 - 燃料噴射装置の故障診断装置 - Google Patents

燃料噴射装置の故障診断装置

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、内燃機関の各気筒内に燃料を供給する燃料
噴射装置の故障診断装置に関する。
(従来技術) 内燃機関の気筒毎に配置された複数の燃料噴射弁を、
所定のタイミングで全気筒同時に開弁させて各気筒に燃
料を供給する燃料噴射装置においては、通常第4図Aに
示すように各燃料噴射弁の作動用のコイル20を並列接続
し、単一の駆動トランジスタ21により各コイル20に通電
させることにより、全燃料噴射弁を同時に駆動させてい
るため、いずれか1個の燃料噴射弁のコイル20や配線等
に断線が生じた場合に、第4図Bに破線で示すように、
並列接続された複数の燃料噴射弁の駆動電圧波形には変
化がほとんどなく、この駆動電圧波形を基に上記故障を
検出することは不可能である。また、第5図に示すよう
に複数の燃料噴射弁の各コイル20にそれぞれ駆動トラン
ジスタ21を接続し、各燃料噴射弁の駆動電圧波形を検出
回路によりそれぞれ監視することが考えられるが、燃料
噴射弁の数だけ駆動トランジスタおよび検出回路等が必
要となり、故障診断装置が大型化し、かつ高コストとな
つて実用的ではない。
そこで従来、複数の燃料噴射弁を単一の駆動トランジ
スタで並列駆動する場合に、いずれかの燃料噴射弁で断
線が発生すると燃料噴射弁の通電回路に流れる全電流が
減少することを利用して、複数の燃料噴射弁の通電回路
に流れる全電流が通電開始時より基準立ち上がり電流値
に達するまでの時間を基準立ち上がり時間と比較し、前
者が後者よりも大であるときにいずれかの燃料噴射弁で
断線が発生した判断する装置(実開昭60-134870号)が
提案されている。
(発明が解決しようとする課題) 上記従来例では、前述のように各気筒毎に駆動トラン
ジスタおよび検出回路等を設ける必要がないが、基準立
ち上がり電流値および基準立ち上がり時間をバツテリ電
圧に基いて設定する必要があり、これらの値を設定する
回路が複雑で、かつ精度の高いものが要求されるので、
コストが上昇するといつた問題がある。
そこで本発明では、小型かつ安価な燃料噴射装置の故
障診断装置を提供しようとするものである。
(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するために、本発明は、内燃機関の気
筒毎に配置された複数の燃料噴射弁を有する燃料噴射装
置において、少なくともそれれぞれ2個の燃料噴射弁を
1組として各組の燃料噴射弁をそれぞれ並列に駆動させ
る駆動トランジスタと、前記燃料噴射弁の各組に流れる
電流をそれぞれ検出する電流検出手段と、前記各電流検
出手段の検出値がそれぞれ設定値を超えたか否かを判定
する判定手段と、前記各判定手段の全てが設定値を超え
たと判定した場合に前記各燃料噴射弁が正常である信号
を発生する正常信号発生手段と、燃料噴射時に前記正常
信号発生手段からの出力がなかつた場合に複数の燃料噴
射弁のうち少なくとも1個の故障したと判断する手段と
を備えたものである。
(作用) 本発明では、例えば2個の燃料噴射弁を1組として並
列に接続して複数の燃料噴射弁を組毎に駆動トランジス
タでそれぞれ駆動させた場合、いずれか1個の燃料噴射
弁に断線が生じれば、その断線が生じた燃料噴射弁を含
む組に燃料噴射時に流れる電流は正常時に比して大きく
減少するから、任意の1組の燃料噴射弁について、電流
検出手段で検出した通電電流が判定手段で設定値を超え
たと判定されれば、その組の両燃料噴射弁は正常であ
り、また判定手段で設定値を超えないと判定されればそ
の組のいずれかの燃料噴射弁に断線が生じたことを意味
する。従つて、各判定手段の出力を正常信号発生手段に
入力して、全ての判定手段が設定値を超えたと判定した
場合に正常信号を出力させることにより、燃料噴射時に
正常信号が出力されれば全ての燃料噴射弁は正常であ
り、正常信号の出力がなければ少なくともいずれか1個
の燃料噴射弁に故障が発生したと判断される。
(実施例) 第1図は、本発明の一実施例の構成を示す回路図であ
る。第1図において、1aないし1fは内燃機関の気筒毎に
配置された各燃料噴射弁の作動用コイルを示す。このコ
イル1aないし1fに通電することにより各燃料噴射弁は作
動して燃料を噴射する。これらのコイル1aないし1fは、
2個を1組としてコイル1aと1b,1cと1d,1eと1fがそれぞ
れ並列に接続されている。各々の一端は図示せぬバツテ
リにそれぞれ接続され、かつ他端は駆動トランジスタ2
a,2bおよび2cの各コレクタにそれぞれ接続されている。
駆動トランジスタ2a,2bおよび2cは、各々のエミツタが
電流検出手段としての抵抗3a,3bおよび3cを介してそれ
ぞれ接地されており、また各々のベースがそれぞれ抵抗
を介して共通にされた後に抵抗およびトランジスタから
なる反転増幅回路4を介してマイクロコンピータからな
る制御回路5に接続されて、制御回路5からの噴射信号
がそれぞれ供給される。電流検出用の抵抗3a,3bおよび3
cの各高電位側端部は、判定手段としてのオープンコレ
クタ出力のコンパレータ6a,6bおよび6cの各非反転入力
端子にそれぞれ接続されており、これらのコンパレータ
6a,6bおよび6cの各反転入力端子には、バツテリ=アー
ス間に直列に接続された抵抗7および8の中間点が接続
され、抵抗7および8によつて調整された設定電圧Vref
がそれぞれ供給されており、各出力端子はワイヤードオ
アされた後に抵抗9,10,11およびトランジスタ12からな
る論理回路13に接続されている。ここで、各コンパレー
タ6a,6bおよび6cの出力をワイヤードオアする回路およ
び論理回路13は正常信号発生手段を構成しており、論理
回路13の出力は正常信号として制御回路5に入力され、
故障の診断に供される。
次に本実施例の動作を第2図に示すタイミングチヤー
トょ用いて説明する。第2図に示すように、制御回路5
から出力される噴射信号Tonは、所定の噴射タイミング
で所定時間(噴射時間)だけLowとなる信号であり、こ
の信号が反転増幅回路4で反転されて各駆動トランジス
タ2a,2bおよび2cのベースに供給されることにより、噴
射時間Ton(Lowレベル)が出力されている間だけ各駆動
トランジスタ2a,2bおよび2cがそれぞれオンとなり、バ
ツテリより各燃料噴射弁の作動用コイル1aないし1fに通
電が行われ、各燃料噴射弁が同時に燃料を噴射する。こ
のとき駆動トランジスタ2a,2bおよび2cの各コレクタ電
圧、即ちコイル1aと1b、1cと1dおよび1eと1fの各駆動電
圧波形は第2図A,BおよびCに示すようにTonと同期した
波形となり、また各駆動トランジスタ2a,2bおよび2cに
流れる電流、即ちコイル1aと1b、1cと1dおよび1eと1fに
流れる電流は、電流検出用抵抗3a,3bおよび3cによりそ
れぞれ電圧値として検出され、第2図D,EおよびFに示
すようにTonと同期して立ち上がる波形となる。この抵
抗3a,3bおよび3cで電圧値として検出されたコイル1aと1
b、1cと1dおよび1cと1fの各通電電流は、コンパレータ6
a,6bおよび6cで設定電圧Vrefとそれぞれ比較される。
ここで、並列接続された複数のコイルの全通電電流は
いずれかのコイルに断線が生じた場合に当然減少するわ
けであるが、各コイルによつてその抵抗値にバラツキが
あり、さらに温度上昇に伴つてコイル抵抗が増大するた
め、並列駆動されるコイルの数によつてはその全通電電
流を固定された設定値と比較しても正確にコイル等の断
線を検出することができない。そこで本実施例では、2
個のコイルを1組として6個のコイル3個のトランジス
タで並列駆動させることにより、第3図に示すように並
列接続された2個のコイルが共に正常の場合と、いずれ
か一方に断線が生じた場合とで1組のコイルの通電電流
が大きく変化し、温度変化によるコイル抵抗の変動を考
慮しても正常時と断線時の各通電電流が互いにオーバー
ラツプしない領域(第3図中、斜線で示す領域)が得ら
れるので、この領域に判定基準となるVrefを設定するこ
とにより、1組のコイルの通電電流を固定された設定値
Vrefと比較するだけで正確にコイルの断線を検出するこ
とができる。
従つて、各コンパレータ6a,6bおよび6cにおいて、全
てのコイル1aないし1fが正常であれば各電流検出用抵抗
3a,3bおよび3cの出力は上記の如く設定された設定電圧V
refをそれぞれ超えるので、各コンパレータ6a,6bおよび
6cの出力は共にHighとなる。この各コンパレータ6a,6b
および6cの出力をワイヤードオアしたHighの信号が論理
回路13の入力(第2図Gに示す)となる。論理回路13は
いわゆる否定回路であつて、Highの入力でトランジスタ
12がオフとなり、抵抗11の端子電圧である論理回路13の
出力(第2図Hに示す)はLowとなる。このように全て
のコイル1aないし1fが正常な場合、各燃料噴射弁の作動
中に論理回路13から出力されるLowの信号が正常信号と
して制御回路5に入力され、制御回路5が噴射タイミン
グにLowレベルの噴射信号Tonの出力中に論理回路13によ
りLowレベルの正常信号が入力されることにより、全て
のコイル1aないし1fが正常であると判断する。
また、駆動トランジスタ2aによつて駆動されるコイル
1aおよび1bのいずれか一方に断線が生じた場合、第2図
Aに示すように駆動トランジスタ2aのコレクタ電圧波形
にはほとんど変化がないが、第2図Dに示すように電流
検出抵抗3aで検出されるコイル1aおよび1bの通電電流は
設定電圧Vrefに達しないので、コンパレータ6aの出力は
Lowとなる。このため各コンパレータ6a,6bおよび6cの出
力をワイヤードオアした信号(第2図Gに示す)は他の
コンパレータ6bおよび6cの出力な関わらずLowとなり、
従つて論理回路13の出力(第2図Hに示す)はトランジ
スタがオンとなることによりHighとなる。制御回路5は
噴射信号Tonを出力しているにも関わらず、論理回路13
の出力がHighのままで、Lowレベルの正常信号が入力さ
れないため、いずれかの燃料噴射弁に故障が発生したと
判断する。
なお、上記実施例では、コンパレータ6a,6bおよび6c
の各出力を、ワイヤードオアした後に論理回路13に入力
しているが、コンパレータ6a,6bおよび6cの出力を3入
力のAND回路にそれぞれ入力させ、このAND回路の出力信
号を制御回路5に入力するように構成してもよい。
また、上記実施例では2個のコイルを1組として並列
駆動させているが、これに限定されることはなく、1組
として並列駆動される複数のコイルのうち1個が断線し
た場合と全てが正常の場合とで通電電流が明らかに異な
り、温度変化等を考慮しても固定された設定値と1組の
コイルの通電電流を比較することによつて各コイルが正
常であるか否かが判定できればよい。
(効果) 以上説明したように、本発明によれば、少くとも2個
のコイルを1組として並列に接続して駆動トランジスタ
で通電制御することにより、各コイルの組の通電電流を
固定値と比較するだけで各組のコイルが正常であるか否
かを正確に判定することができるので、複雑かつ高価な
素子および回路を必要とせず、小形かつ安価な構成で複
数の燃料噴射弁の故障を正確に判断することができる
等、その実用上の効果は大なるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例の回路図、第2図および第
3図は、本発明の一実施例の動作を説明するための図、
第4図および第5図は従来の故障診断装置を示す図であ
る。 1a,1b,1c,1d,1e,1f……コイル、2a,2b,2c……駆動トラ
ンジスタ、3a,3b,3c……抵抗、5……制御回路、6a,6b,
6c……コンパレータ、13……論理回路。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の気筒毎に配置された複数の燃料
    噴射弁を有する燃料噴射装置において、少なくとも2個
    の燃料噴射弁を1組として各組の燃料噴射弁をそれぞれ
    並列に駆動させる駆動トランジスタと、前記燃料噴射弁
    の各組の通電電流をそれぞれ検出する電流検出手段と、
    前記各電流検出手段の検出値がそれぞれ設定値を超えた
    か否かを判定する判定手段と、前記判定手段の全てが設
    定値を超えたと判定する判定した場合に前記各燃料噴射
    弁が正常である信号を出力する正常信号発生手段と、燃
    料噴射時に前記正常信号発生手段からの出力がなかつた
    場合に前記複数の燃料噴射弁の少なくとも1個が故障し
    たと判断する手段とを具備することを特徴とする燃料噴
    射装置の故障診断装置。
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