JP3721597B2 - Control device for fuel injection pump - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、燃料噴射ポンプの制御装置に係り、詳しくは、燃料噴射ポンプに機差に関する補正データを記憶した記憶素子を有し、この補正データを用いて燃料噴射ポンプを制御する制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンに燃料を供給する燃料噴射ポンプの制御装置において、機差のバラツキを補正する技術が特公平4−28901号公報に示されている。これは、燃料噴射ポンプの機差データを燃料噴射ポンプに設けたメモリに記憶しておき、制御装置は通信手段によって補正データを得て、この補正データを用いてエンジン運転状態に応じた燃料噴射ポンプの駆動を行わせるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、データ通信は、クロックと同期して行う方法、通信要求信号を出してデータ先頭タイミングを決めデータを送信する方法、非同期などがある。しかし、いずれもワイヤがデータワイヤと別に1本必要であり、コストの面からもワイヤ削減が望ましい。
【0004】
そこで、この発明の目的は、簡単な構成にて容易に通信の開始を判断することができる燃料噴射ポンプの制御装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、ディーゼルエンジンに燃料を供給する燃料噴射ポンプに搭載され、燃料噴射ポンプ毎の機差のデータを記憶した記憶素子および当該記憶素子に記憶したデータを転送するための通信手段を有するポンプ搭載側機器と、前記燃料噴射ポンプに搭載されず、前記記憶素子に記憶したデータの通信開始指令を出力するとともに、該通信開始指令に応じて前記通信手段により転送される前記記憶素子のデータを用いてエンジン運転状態に応じた燃料噴射ポンプの駆動を行わせる制御手段を有するポンプ非搭載側機器とを備えた燃料噴射ポンプの制御装置であって、電力源となるクロック信号をポンプ非搭載側機器からポンプ搭載側機器に送る電源・クロック信号線と、ポンプ非搭載側機器に設けられ、電力源となるクロック信号を前記電源・クロック信号線に出力するクロック信号出力段と、ポンプ搭載側機器に設けられ、前記電源・クロック信号線を監視し、送られてきたクロック信号を信号―電力変換回路により電力に変換し、該変換して得られた電力が所定値に達したかどうかを判定することによって、所定の電力が送られてきたと判断した時に通信開始指令が出力されたとしてデータ通信を判断する通信開始判断手段とを備えた燃料噴射ポンプの制御装置をその要旨とする。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、ポンプ非搭載側機器に設けられ、通信開始を指令した後の所定時間内にデータの受信がない時には通信異常であると判定する異常判定手段を設けた燃料噴射ポンプ制御装置をその要旨とする。
【0013】
【作用】
請求項1に記載の発明によれば、クロック信号出力手段はクロック信号を電源・クロック信号線に出力する。通信開始判断手段は電源・クロック信号線を監視し所定の電力が送られてきた時、通信開始であると判断する。このように、電源・クロック信号線を用いて通信開始が判断され、専用の線が不要となる。
【0014】
そして、通信手段により記憶素子での燃料噴射ポンプ毎の機差データが転送され、制御手段は転送されたデータを用いてエンジン運転状態に応じた燃料噴射ポンプの駆動を行わせる。ここで、通信開始判断手段は、通信線により送られてきたクロック信号を変換した電力が所定値に達するかどうかを判断し、所定値に達したことを判断した際に、通信開始信号が入力されたとして、通信開始を行うようにしている。従って、確実に通信開始を判断しデータを転送するので、環境の厳しい車両用として非常に好ましいものとなる。
【0015】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の作用に加え、異常判定手段は通信開始を指令した後の所定時間内にデータの受信がない時には通信異常であると判定する。
【0016】
【実施例】
(第1実施例)
以下、この発明を具体化した第1実施例を図面に従って説明する。
【0017】
本実施例では、自動車に搭載されるディーゼルエンジンにおける燃料噴射ポンプの制御装置に具体化している。図1には燃料噴射ポンプの制御装置の全体構成を示す。
【0018】
ディーゼルエンジンに燃料を供給するディーゼル用燃料噴射ポンプ1(制御対象)には、燃料噴射量、燃料噴射時期の電子制御を行うため、噴射量制御用アクチュエータ2と噴射時期制御用アクチュエータ3が設けられている。ディーゼル用燃料噴射ポンプ1を制御する制御装置は、ポンプ1に搭載されるポンプ搭載側制御機器4(特性バラツキ記憶装置)と、ポンプ1に搭載されないポンプ非搭載側制御機器5(制御装置本体)とからなる。
【0019】
このポンプ搭載側制御機器4とポンプ非搭載側制御機器5とは非同期式シリアル通信ができるようになっており、ポンプ搭載側制御機器4のEEPROM6に記憶された補正データがポンプ非搭載側制御機器5に転送され、ポンプ非搭載側制御機器5のバックアップメモリ19にストアされ、この補正データを用いてアクチュエータ2,3が駆動制御されるようになっている。
【0020】
以下、その詳細を説明していく。
ポンプ搭載側制御機器4は、記憶素子としてのEEPROM(特性バラツキ記憶素子)6と、通信手段としてのシリアル通信インターフェース7と、フィルタ回路8と、通信バッファ9と、比較回路10とからなる。EEPROM6には燃料噴射ポンプ毎の機差の情報が記憶されている。このデータは、燃料噴射ポンプ1の工場からの出荷工程時に実際に燃料を噴射させて噴射特性を調べ、標準的なポンプでの噴射特性とのズレに関するデータを補正データとして記憶しておいたものである。
【0021】
又、フィルタ回路8は抵抗11とコンデンサ12からなるCR回路にて構成されている。ポンプ搭載側制御機器4とポンプ非搭載側制御機器5とをつなぐ電源線L1にフィルタ回路8が接続され、フィルタ回路8はシリアル通信インターフェース7の電源入力端子P1と接続されている。通信開始判断手段としての比較回路10はコンパレータ10aを備えており、一方の入力端子が電源線L1におけるフィルタ回路8よりも上流側の接続点aと接続されている。コンパレータ10aの他方の入力端子には比較電圧Vref が印加されている。この比較電圧Vref は本実施例では後記電源回路14の出力電圧Vccの1/2の値(2.5ボルト)となっている。コンパレータ10aの出力端子はシリアル通信インターフェース7の通信開始検出端子PSTA と接続されている。通信バッファ9は抵抗やコンデンサ等の受動素子から構成されている。通信バッファ9の入力端子は、シリアル通信インターフェース7のデータ通信用端子P2と接続されるとともに出力端子はデータ通信線L3にてポンプ非搭載側制御機器5と接続されている。又、ポンプ搭載側制御機器4とポンプ非搭載側制御機器5とはグランド線L2にて接続されている。
【0022】
このように、制御機器4はディーゼル用燃料噴射ポンプ1に搭載され、ディーゼル用燃料噴射ポンプ1の交換を行っても制御ユニットの再調整を行う必要がなく、ディーゼル用燃料噴射ポンプ1と一体で管理される。
【0023】
ポンプ非搭載側制御機器5は、ディーゼル用燃料噴射ポンプ1の制御に関する種々の演算を行うものであり、制御手段および電圧レベル変更手段としてのCPU13と電源回路14とPNPトランジスタ15とNPNトランジスタ16と通信バッファ17とアクチュエータ駆動回路18とバックアップメモリ19を備えている。電源回路14はバッテリBから電力(12ボルト)の供給を受けて所定の電圧(5ボルト)を生成してポンプ非搭載側制御機器5の全体の各機器(回路)に供給する。又、電源回路14にはPNPトランジスタ15を介して電源線L1が接続され、PNPトランジスタ15のベース端子はCPU13と接続されている。PNPトランジスタ15のコレクタ端子側にはNPNトランジスタ16が接続され、さらにNPNトランジスタ16のエミッタ端子は接地されている。NPNトランジスタ16のベース端子はCPU13と接続されている。
【0024】
CPU13は各種センサ信号を取り込む。このセンサ信号は、アクセル開度センサからのアクセル開度信号、エンジン回転数センサ(クランク角センサ)からのエンジン回転数信号、吸気圧センサからの吸気圧信号、吸気温センサからの吸気温信号、エンジン冷却水温センサからの水温信号等である。
【0025】
CPU13に内蔵されたROM13aにはエンジン機種毎の適合データ(ポンプの機差がないとしたときの制御データ)が記憶されている。つまり、ROM13aは中心値制御データ保存用記憶素子として機能する。
【0026】
通信バッファ17の入力端子はデータ通信線L3と接続されるとともに出力端子はCPU13と接続されている。
PNPトランジスタ15は、オン動作にてポンプ搭載側制御機器4との通信のために電源回路14にて生成された電源電圧Vcc(5ボルト)を電源線L1を通して供給することができる。この電力はフィルタ回路8を介してシリアル通信インターフェース7に送られる。NPNトランジスタ16は、電源線L1による電力(5ボルト)供給中において瞬間的にオンすることによりデータ通信要求を行うためのものである。ポンプ搭載側制御機器4のシリアル通信インターフェース7はデータ通信要求があるとEEPROM6に記憶した補正データをデータ通信線L3にて通信バッファ9および通信バッファ17を介してCPU13に転送する。このように、データ通信線L3を用いて補正データの通信が行われる。
【0027】
バックアップメモリ19にはポンプ搭載側制御機器4のEEPROM6から転送された補正データが記憶される。これは、通信にて一旦受け取った補正データを記憶して通信の頻度を最小限に抑えるためである。つまり、バックアップメモリ19は補正データ保存用記憶素子として機能する。
【0028】
又、ポンプ非搭載側制御機器5のアクチュエータ駆動回路18とディーゼル用燃料噴射ポンプ1の噴射量制御用アクチュエータ2とが駆動線20aにて接続されるとともに、アクチュエータ駆動回路18と噴射時期制御用アクチュエータ3とが駆動線20bにて接続されている。
【0029】
ポンプ非搭載側制御機器5のCPU13は各種センサ信号によりROM13aに記憶されたエンジン機種毎の適合データ(ポンプの機差がないとしたときのデータ)を用いた演算を行い、その演算結果を基にエンジンの運転状態に応じて要求される燃料噴射量、燃料噴射時期となるようアクチュエータ駆動回路18を介して噴射量制御用アクチュエータ駆動信号SG1と噴射時期制御用アクチュエータ駆動信号SG2を出力する。この駆動信号SG1,SG2により噴射量制御用アクチュエータ2および噴射時期制御用アクチュエータ3が駆動される。
【0030】
この際、ディーゼル用燃料噴射ポンプ1には機械加工精度、および組付精度などに起因する個体間の特性バラツキが存在するため同じエンジンの運転状態で同じ駆動信号を出力しても、実際の燃料噴射量、燃料噴射時期は燃料噴射ポンプ機差によってバラツキが生じる。そこで、バックアップメモリ19に記憶されたEEPROM6の補正データを用いて補正を行って、特性バラツキをきめ細かく補正し、なるべく要求値に近い燃料噴射量、燃料噴射時期としてエンジンの性能向上を図っている。
【0031】
このように、CPU13はEEPROM6の燃料噴射ポンプ毎の機差の情報を用いてディーゼル用燃料噴射ポンプ1のアクチュエータ2,3を駆動制御する。
以下に、燃料噴射ポンプの制御装置の動作の詳細を説明する。
【0032】
図2はCPU13にて処理される補正データ通信処理のフローを示すものであり、イグニッションスイッチのオン動作により起動し、その後は所定時間毎に起動する。
【0033】
図3はタイミングチャートであり、図1の接続点aの電位と、接続点bの電位と、データ通信線L3による通信状況と、比較回路10の出力(通信開始信号)とを示す。
【0034】
イグニッションスイッチのオン動作によりCPU13は図2のステップ101でバックアップメモリ19(補正データ保存用記憶素子)のチェックコードが正常かどうかチェックする。このチェックコードは、バックアップメモリ19に記憶されているデータが有効かどうかをチェックするためのものである。CPU13は、正常であれば、通信頻度を最小限にするために何も処理せず終了する。チェックコードが異常であった場合(補正データを一度も読み込んでいない場合)、CPU13はステップ102に移行してPNPトランジスタ15をオンして電源回路14にて生成された電源電圧Vccを電源線L1を通してポンプ搭載側制御機器4に送る(図3のt1のタイミング)。
【0035】
この電力供給によりフィルタ回路8(CR回路)の出力電圧が徐々に上昇していき図3のt2のタイミングにて飽和電圧になる。
CPU13は図2のステップ103でPNPトランジスタ15をオンした後において所定時間T1が経過したか否か判定し、経過していないと図2の処理を終了する。ここで、所定時間T1とは電源供給開始からポンプ搭載側制御機器4が通信の準備が終了するまでの時間、つまり、フィルタ回路8(CR回路)の時定数よりも長い時間(2〜3倍)である。
【0036】
そして、CPU13はPNPトランジスタ15をオンした後において所定時間T1が経過すると(図3のt3のタイミング)、データ通信開始指令を行うべくステップ104に移行してNPNトランジスタ16を瞬間的にオンする。これを図3ではt3〜t4でのオン期間として表す。
【0037】
このNPNトランジスタ16の瞬間的なオン動作により電源線L1の電位(a点の電位)がグランド電位となる。比較回路10においてはa点の電位と比較電位Vref とを比較しているが、a点の電位が比較電位Vref よりも小さくなると通信開始指令を示すHレベル信号をシリアル通信インターフェース7の通信開始検出端子PSTA に出力する。この信号によりシリアル通信インターフェース7は通信開始指令を検知して、EEPROM6に記憶した補正データをデータ通信線L3にて通信バッファ9および通信バッファ17を介してシリアル非同期にてCPU13に転送する(図3のt5〜t6の期間)。
【0038】
ここで、NPNトランジスタ16のオン期間は、ポンプ搭載側制御機器4の電源(b点)の電圧降下が回路の動作に影響を及ぼさないフィルタ回路8(CR回路)の時定数に比べ充分短く、電源は確保されている。又、NPNトランジスタ16のオン期間は比較回路10にて検出できる時間(時定数の1/10)である。
【0039】
又、NPNトランジスタ16のオン動作(通信開始)は、電源立ち上がりの際の不安定な期間を除外して行われる。
図2においてCPU13はステップ105で応答データを受信し、ステップ106で受信データの確認を行い正常であれば、ステップ107で受信データをバックアップメモリ19に格納し、その後、ステップ108でPNPトランジスタ15をオフする(図3のt7のタイミング)。
【0040】
一方、CPU13はステップ106において受信データが異常であればステップ109で機差バラツキデータ異常フラグをセットして次回のイグニッションスイッチのオン時に再度通信が行われるようにして処理を終了する。この場合、CPU13は補正に反映すべきデータが存在しなくなるため、ポンプ非搭載側制御機器5のROM13aに保存されている中心値制御データ(標準値)による制御を継続して実行する。
【0041】
図4はポンプ非搭載側制御機器5(制御装置本体)のCPU13における燃料噴射量算出までの処理を示したデータフローチャートである。
まず、基本噴射量演算部21はアクセル開度、エンジン回転数により基本噴射量Qaを算出する。一方、基本最大噴射量演算部22はエンジン回転数と吸気圧により基本最大噴射量Qbを算出し、さらに、補正演算部23は吸気温による補正係数K1と水温による補正係数K2とによる基本最大噴射量Qbの補正を行い補正後基本最大噴射量Qb’(=Qb・K1・K2)を算出する。そして、セレクタ24は基本噴射量Qaと補正後基本最大噴射量Qb’のうちの小さい方を選択し、加算部25はその最小値に対し、アクセル開度による加速補正を行う。
【0042】
一方、機差補正演算部26はポンプ搭載側制御機器4によりシリアル通信データとして受信した補正データと、エンジン回転数と、基本噴射量演算部21による基本噴射量Qaとから機差バラツキ補正値ΔQを演算する。そして、加減算部27は加算部25の出力値に対し機差補正演算部26からの機差バラツキ補正量ΔQを加算または減算して噴射ポンプ毎の機差バラツキに応じた補正を行う。さらに、加減算部28は、加減算部27の出力値に対し各種補正値を加減算した後、最終噴射量として演算結果を出力する。
【0043】
このように、ポンプ搭載側制御機器4によりシリアル通信データとして受信した特性バラツキ補正データによる噴射ポンプ毎の機差バラツキに応じた補正を行い最終噴射量に反映させる。
【0044】
燃料噴射時期に関しても、方法は特に限定しないが同様の補正を行うことができる。又、それぞれの演算結果を基にパルス出力のON/OFFタイミング、ON/OFFデューティなど直接的にアクチュエータ2,3を駆動する信号形態に変換し出力するが、その際に補正データを反映しアクチュエータ2,3の応答性などの特性を補正することもできる。
【0045】
このように本実施例では、クロック非同期タイプの通信システムにおいて、電源線L1を利用して起動トリガ信号を送信し、それに基づいて補正データの送信を開始するようにした。つまり、ポンプ非搭載側制御機器5においてCPU13(電圧レベル変更手段)は通信開始の際に電源線L1による電圧レベルを強制的に変更し、ポンプ搭載側制御機器4において比較回路1(通信開始判断手段)は電源線L1の電圧を監視し電圧レベルの変更を検出して通信開始を判断するようにしたので、ポンプ搭載側制御機器4とポンプ非搭載側制御機器5との間のワイヤ(ケーブル)は電源線(5ボルト)L1、グランド線L2、データ通信線L3の3本となり、通信開始指令線を不要にできワイヤ本数の低減が可能となる。
【0046】
尚、グランド線L2はボディに落とすことで削除してもよい。
(第2実施例)
次に、第2実施例を第1実施例との相違点を中心に説明する。
【0047】
図5には燃料噴射ポンプの制御装置の全体構成を示す。本実施例ではクロック信号を用いた同期式シリアル通信ができるようになっている。
第1実施例における比較回路10およびNPNトランジスタ16を削除するとともに、ポンプ搭載側制御機器4とポンプ非搭載側制御機器5とはクロック信号線L4にて接続されている。又、ポンプ搭載側制御機器4において通信開始判断手段としてのエッジ検出回路29が設けられ、エッジ検出回路29はクロック信号線L4と接続されている。エッジ検出回路29の出力端子はシリアル通信インターフェース7の通信開始検出端子PSTA と接続されている。そして、エッジ検出回路29はクロック信号の立ち上がりエッジを検出し、その旨の信号をシリアル通信インターフェース7の通信開始検出端子PSTA に出力する。
【0048】
以下に、燃料噴射ポンプの制御装置の動作の詳細を説明する。
図6はCPU13にて処理される補正データ通信処理のフローを示すものであり、イグニッションスイッチのオン動作により起動し、その後は所定時間毎に起動する。
【0049】
図7はタイミングチャートであり、図5の接続点aの電位と、接続点bの電位と、クロック信号、データ通信線L3による通信状況と、エッジ検出回路29の出力(通信開始信号)とを示す。
【0050】
クロック信号出力手段としてのCPU13は図6のステップ201でバックアップメモリ19(補正データ保存用記憶素子)のチェックコードが正常かどうかチェックし、チェックコードが異常であった場合、ステップ202に移行してPNPトランジスタ15をオンして電源回路14にて生成された電源電圧Vccを電源線L1を通してポンプ搭載側制御機器4に送る(図7のt11のタイミング)。
【0051】
この電力供給によりフィルタ回路8(CR回路)の出力電圧が徐々に上昇していき図7のt12のタイミングにて飽和電圧になる。
CPU13は図6のステップ203でPNPトランジスタ15をオンした後において所定時間T1が経過したか否か判定し、経過していないと図6の処理を終了する。ここで、所定時間T1とは電源供給開始からポンプ搭載側制御機器4が通信の準備が終了するまでの時間、つまり、フィルタ回路8(CR回路)の時定数よりも長い時間(2〜3倍)である。
【0052】
そして、CPU13はPNPトランジスタ15をオンした後において所定時間T1が経過すると(図7のt13のタイミング)、データ通信開始指令を行うべくステップ204に移行してクロック信号を送信する。
【0053】
エッジ検出回路29においてはクロック信号線L4をモニタしており、クロック信号の立ち上がりエッジを検出すると、通信開始を示すHレベル信号をシリアル通信インターフェース7の通信開始検出端子PSTA に出力する。この信号によりシリアル通信インターフェース7は通信開始を検知して、EEPROM6に記憶した補正データをデータ通信線L3にて通信バッファ9および通信バッファ17を介してシリアルかつクロック同期にてCPU13に転送する(図7のt14〜t15の期間)。
【0054】
図6においてCPU13はステップ205で応答データを受信し、ステップ206で受信データの確認を行い正常であれば、ステップ207で受信データをバックアップメモリ19に格納し、その後、ステップ208でPNPトランジスタ15をオフするとともにクロック信号の出力を終了する(図7のt16のタイミング)。一方、CPU13はステップ206において受信データが異常であればステップ209で機差バラツキデータ異常フラグをセットして次回のイグニッションスイッチのオン時に再度通信が行われるようにして処理を終了する。
【0055】
このように本実施例では、クロック同期タイプの通信システムにおいて、クロック信号の立ち上がりにて補正データの送信を開始するようにした。つまり、ポンプ非搭載側制御機器5におけるCPU13(クロック信号出力手段)は通信開始の際にクロック信号線L4からクロック信号を出力し、ポンプ搭載側制御機器4においてエッジ検出回路29(通信開始判断手段)がクロック信号線L4を監視しクロック信号のエッジを検出して通信開始を判断するようにしたので、ポンプ搭載側制御機器4とポンプ非搭載側制御機器5との間のワイヤは電源線(5ボルト)L1、グランド線L2、データ通信線L3、クロック信号線L4の4本となり、通信開始指令線を不要にできワイヤ本数の低減が可能となる。
(第3実施例)
次に、第3実施例を第2実施例との相違点を中心に説明する。
【0056】
図8には燃料噴射ポンプの制御装置の全体構成を示す。本実施例ではクロック信号を用いた同期式シリアル通信ができるようになっている。
第2実施例における電源線L1を削除するとともに、ポンプ搭載側制御機器4において電源・クロック信号線L5にダイオード30を介してフィルタ回路8が接続されている。つまり、クロック信号をダイオード30にて整流し、それを電源として用いるようになっている。
【0057】
又、ポンプ搭載側制御機器4において通信開始判断手段としてのパルスカウンタ31が設けられ、パルスカウンタ31は電源・クロック信号線L5と接続されている。パルスカウンタ31の出力端子はシリアル通信インターフェース7の通信開始検出端子PSTA と接続されている。そして、パルスカウンタ31はクロック信号の数をカウントし、所定のカウント数になるとその旨の信号をシリアル通信インターフェース7の通信開始検出端子PSTA に出力する。
【0058】
以下に、燃料噴射ポンプの制御装置の動作の詳細を説明する。
図9はCPU13にて処理される補正データ通信処理のフローを示すものであり、イグニッションスイッチのオン動作により起動し、その後は所定時間毎に起動する。
【0059】
図10はタイミングチャートであり、クロック信号と、図8の接続点bの電位と、データ通信線L3による通信状況と、パルスカウンタ31のカウント値と、パルスカウンタ31の出力(通信開始信号)とを示す。
【0060】
CPU13は図9のステップ301でバックアップメモリ19(補正データ保存用記憶素子)のチェックコードが正常かどうかチェックし、チェックコードが異常であった場合、ステップ302に移行してクロック信号の送出を開始し電源・クロック信号線L5を通してポンプ搭載側制御機器4に送る(図10のt21のタイミング)。
【0061】
この電力供給によりフィルタ回路8(CR回路)の出力電圧が徐々に上昇していき図10のt22のタイミングにて飽和電圧になる。
パルスカウンタ31においては電源・クロック信号線L5をモニタしており、クロック信号の数がN個(図10では5個)送出されると(図10のt23のタイミング)、通信開始を示すHレベル信号をシリアル通信インターフェース7の通信開始検出端子PSTA に出力する。
【0062】
つまり、電源供給開始からポンプ搭載側制御機器4が通信の準備が終了するまでの時間、つまり、フィルタ回路8(CR回路)の時定数よりも長い時間(2〜3倍)が経過した時に、パルスカウンタ31からHレベル信号が出力される。
【0063】
この信号によりシリアル通信インターフェース7は通信開始を検知して、EEPROM6に記憶した補正データをデータ通信線L3にて通信バッファ9および通信バッファ17を介してシリアルかつクロック同期にてCPU13に転送する(図10のt24〜t25の期間)。
【0064】
CPU13は図9のステップ303でクロック信号をN個(図10では5個)送出したか否か判定し、N個(図10では5個)未満であれば図9の処理を終了する。即ち、ステップ303はクロック信号の送出後に通信の準備に必要な所定時間T1が経過したか否か判定するものである。
【0065】
CPU13はステップ303でクロック信号をN個(図10では5個)送出すると(図10のt23のタイミング)、ステップ304に移行して応答データを受信し、ステップ305で受信データの確認を行い正常であれば、ステップ306で受信データをバックアップメモリ19に格納し、その後、ステップ307でクロック信号の出力を終了する(図10のt26のタイミング)。一方、CPU13はステップ305において受信データが異常であればステップ308で機差バラツキデータ異常フラグをセットして処理を終了する。
【0066】
このように本実施例では、クロック同期タイプの通信システムにおいて、クロック数のカウントにて補正データの送信を開始するようにした。つまり、ポンプ非搭載側制御機器5におけるCPU13(クロック信号出力手段)が所定数のクロック信号を送出したときに通信開始とするクロック信号を電源・クロック信号線L5に出力し、ポンプ搭載側制御機器4においてパルスカウンタ31(通信開始判断手段)は電源・クロック信号線L5を監視し所定数のクロック信号が送られてきた時に通信開始であると判断するようにしたので、ポンプ搭載側制御機器4とポンプ非搭載側制御機器5との間のワイヤはグランド線L2、データ通信線L3、電源・クロック信号線L5の3本となり、通信開始指令線を不要にできワイヤ本数の低減が可能となる。
【0067】
又、第2実施例に比べ電源のワイヤハーネスが削除できる利点もある。
本実施例の応用例としては、図11に示すように、パルスカウンタ31の代わりに通信開始判断手段としての比較回路32をフィルタ回路8の出力側(b点)に接続し、コンパレータ32aによりb点の電位と比較電圧値Vref とを比較して、b点の電位が比較電圧値Vref を越えた時(所定の電力が送られてきた時)、通信開始であると判断してもよい。
(第4実施例)
次に、第4実施例を第1〜3実施例との相違点を中心に説明する。
【0068】
本実施例では図12に示す自己診断機能を有している。この図12の処理は所定時間毎に起動する。
まず、異常判定手段としてのCPU13はステップ401でデータ通信の要求を行ったか否か判定し、データ通信の要求を行うと、ステップ402で計時動作を開始する。つまり、図2においてはスップ104のトランジスタ16のオンの後に計時動作を開始し、図6においてはスップ204のクロック信号の送信後に計時動作を開始し、図9においてはスップ303のクロック信号をN個の送出後に計時動作を開始する。
【0069】
そして、CPU13はステップ403で所定の時間が経過したか判断し、所定の時間が経過したときにスタップ404で応答データが有ったか否か判定する。CPU13は応答データが無いとステップ405で標準データ用いた制御を行うとともに、警告処理を行う。警告処理とは具体的には警告ランプの点灯やブザーによる警告等を指すものである。
【0070】
このように本実施例では、CPU13(異常判定手段)は通信開始を指令した後の所定時間内にデータの受信がない時には通信異常であると判定するようにしたので、ポンプ搭載側制御機器4が故障した場合や通信ワイヤが断線した場合において、標準値を用いた制御を行ったり警告等を行うことができる。
【0071】
上記第1〜第4実施例において記憶素子としてのEEPROM6の代わりに、OTPROMを用いてよい。
【0072】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項1に記載の発明によれば、簡単な構成にて容易に、かつ確実に通信の開始を判断することができる優れた効果を発揮する。
【0073】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、通信異常を検出して各種の対処を行わせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例のディーゼルエンジン用燃料噴射ポンプの制御装置の全体図。
【図2】補正データ通信処理のフローチャート。
【図3】タイミングチャート。
【図4】燃料噴射量算出までの処理を示したデータフローチャート。
【図5】第2実施例のディーゼルエンジン用燃料噴射ポンプの制御装置の全体図。
【図6】補正データ通信処理のフローチャート。
【図7】タイミングチャート。
【図8】第3実施例のディーゼルエンジン用燃料噴射ポンプの制御装置の全体図。
【図9】補正データ通信処理のフローチャート。
【図10】タイミングチャート。
【図11】第3実施例の応用例のディーゼルエンジン用燃料噴射ポンプの制御装置の全体図。
【図12】第4実施例のフローチャート。
【符号の説明】
1…ディーゼル用燃料噴射ポンプ、4…ポンプ搭載側制御機器、5…ポンプ非搭載側制御機器、6…記憶素子としてのEEPROM、7…通信手段としてのシリアル通信インターフェース、10…通信開始判断手段としての比較回路、13…制御手段、電圧レベル変更手段、クロック信号出力手段、異常判定手段としてのCPU、29…通信開始判断手段としてのエッジ検出回路、31…通信開始判断手段としてのパルスカウンタ、32…通信開始判断手段としての比較回路、L1…電源線、L4…クロック信号線、L5…電源・クロック信号線[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a control device for a fuel injection pump, and more particularly to a control device that has a storage element that stores correction data related to machine differences in the fuel injection pump and controls the fuel injection pump using the correction data. It is.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Publication No. 4-28901 discloses a technique for correcting variations in machine differences in a control device for a fuel injection pump that supplies fuel to a diesel engine. This is because the difference data of the fuel injection pump is stored in a memory provided in the fuel injection pump, and the control device obtains correction data by communication means and uses this correction data to inject fuel according to the engine operating condition. The pump is driven.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, data communication includes a method of performing synchronization in synchronization with a clock, a method of transmitting a communication request signal and determining data head timing, and transmitting data. However, in any case, one wire is necessary separately from the data wire, and it is desirable to reduce the wire from the viewpoint of cost.
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a control device for a fuel injection pump that can easily determine the start of communication with a simple configuration.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Claim 1The invention described in (1) includes a storage element that is mounted on a fuel injection pump that supplies fuel to a diesel engine, stores data on machine differences for each fuel injection pump, and a communication means for transferring data stored in the storage element. A pump-mounted device having the storage element that is not mounted on the fuel injection pump and outputs a communication start command of data stored in the storage element, and is transferred by the communication means according to the communication start command A fuel injection pump control apparatus comprising a non-pump-equipped device having control means for driving a fuel injection pump in accordance with an engine operating state using data, wherein a clock signal serving as a power source is not pumped The power / clock signal line sent from the mounted device to the pump mounted device and the clock signal that is provided in the non-pump mounted device and that is the power source A clock signal output stage for outputting the power supply clock signal line, provided on the pump mounting side instrument monitors the power supply and clock signal lineThe received clock signal is converted into electric power by a signal-power conversion circuit, and by determining whether the electric power obtained by the conversion has reached a predetermined value,The prescribed power has been sentDeterminedThe gist of the present invention is a control device for a fuel injection pump comprising communication start determining means for determining data communication on the assumption that a communication start command is sometimes output.
[0008]
The invention according to
[0013]
[Action]
Claim1According to the invention, the clock signal output means outputs the clock signal to the power supply / clock signal line. The communication start determining means monitors the power source / clock signal line and determines that the communication is started when a predetermined power is sent. Thus, the start of communication is determined using the power / clock signal line, and a dedicated line becomes unnecessary.
[0014]
Then, the difference data for each fuel injection pump in the storage element is transferred by the communication means, and the control means drives the fuel injection pump according to the engine operating state using the transferred data.Here, the communication start determining means determines whether or not the power obtained by converting the clock signal sent through the communication line reaches a predetermined value, and when determining that the predetermined value has been reached, the communication start signal is input. As a result, communication is started. Accordingly, since the start of communication is reliably determined and the data is transferred, it is very preferable for a vehicle having a severe environment.
[0015]
Claim2According to the invention described in claim1In addition to the operation of the described invention, the abnormality determining means determines that there is a communication abnormality when no data is received within a predetermined time after instructing the start of communication.
[0016]
【Example】
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0017]
This embodiment is embodied in a control device for a fuel injection pump in a diesel engine mounted on an automobile. FIG. 1 shows the overall configuration of a fuel injection pump control device.
[0018]
A diesel fuel injection pump 1 (control target) for supplying fuel to a diesel engine is provided with an injection
[0019]
The pump mounting
[0020]
The details will be described below.
The pump-mounted
[0021]
The
[0022]
Thus, the
[0023]
The non-pump-mounted
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The input terminal of the
The
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
At this time, since the diesel
[0031]
In this way, the
Details of the operation of the control device for the fuel injection pump will be described below.
[0032]
FIG. 2 shows a flow of correction data communication processing processed by the
[0033]
FIG. 3 is a timing chart showing the potential at the connection point a, the potential at the connection point b in FIG. 1, the communication status through the data communication line L3, and the output of the comparison circuit 10 (communication start signal).
[0034]
When the ignition switch is turned on, the
[0035]
With this power supply, the output voltage of the filter circuit 8 (CR circuit) gradually increases and reaches a saturation voltage at the timing t2 in FIG.
The
[0036]
Then, when the predetermined time T1 has elapsed after turning on the PNP transistor 15 (timing t3 in FIG. 3), the
[0037]
Due to the momentary ON operation of the
[0038]
Here, the ON period of the
[0039]
Further, the ON operation (communication start) of the
In FIG. 2, the
[0040]
On the other hand, if the received data is abnormal in
[0041]
FIG. 4 is a data flowchart showing processing up to the calculation of the fuel injection amount in the
First, the basic injection
[0042]
On the other hand, the machine difference
[0043]
In this way, correction according to the machine difference variation for each injection pump based on the characteristic variation correction data received as serial communication data by the pump-mounted
[0044]
Regarding the fuel injection timing, the method is not particularly limited, but the same correction can be performed. Also, based on the respective calculation results, pulse output ON / OFF timing, ON / OFF duty, etc. are directly converted into a signal form for driving the
[0045]
As described above, in this embodiment, in the clock asynchronous communication system, the activation trigger signal is transmitted using the power supply line L1, and the transmission of the correction data is started based on the activation trigger signal. In other words, the CPU 13 (voltage level changing means) in the non-pump-mounted
[0046]
The ground line L2 may be deleted by dropping it on the body.
(Second embodiment)
Next, the second embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment.
[0047]
FIG. 5 shows the overall configuration of the control device for the fuel injection pump. In this embodiment, synchronous serial communication using a clock signal can be performed.
The
[0048]
Details of the operation of the control device for the fuel injection pump will be described below.
FIG. 6 shows a flow of correction data communication processing processed by the
[0049]
FIG. 7 is a timing chart showing the potential at the connection point a, the potential at the connection point b, the clock signal, the communication status through the data communication line L3, and the output (communication start signal) of the
[0050]
The
[0051]
With this power supply, the output voltage of the filter circuit 8 (CR circuit) gradually increases and reaches the saturation voltage at the timing t12 in FIG.
The
[0052]
Then, when a predetermined time T1 has elapsed after turning on the PNP transistor 15 (timing at t13 in FIG. 7), the
[0053]
The
[0054]
In FIG. 6, the
[0055]
As described above, in this embodiment, in the clock synchronous communication system, transmission of correction data is started at the rising edge of the clock signal. That is, the CPU 13 (clock signal output means) in the non-pump mounted
(Third embodiment)
Next, the third embodiment will be described focusing on the differences from the second embodiment.
[0056]
FIG. 8 shows the overall configuration of the control device for the fuel injection pump. In this embodiment, synchronous serial communication using a clock signal can be performed.
The power supply line L1 in the second embodiment is deleted, and the
[0057]
The pump-mounted
[0058]
Details of the operation of the control device for the fuel injection pump will be described below.
FIG. 9 shows a flow of correction data communication processing processed by the
[0059]
FIG. 10 is a timing chart, showing the clock signal, the potential at the connection point b in FIG. 8, the communication status by the data communication line L3, the count value of the
[0060]
The
[0061]
With this power supply, the output voltage of the filter circuit 8 (CR circuit) gradually increases and reaches a saturation voltage at the timing t22 in FIG.
The
[0062]
That is, when a time (2 to 3 times) longer than the time constant of the filter circuit 8 (CR circuit) elapses from the start of power supply until the pump-mounted
[0063]
By this signal, the
[0064]
The
[0065]
When the
[0066]
As described above, in this embodiment, in the clock synchronous communication system, transmission of correction data is started by counting the number of clocks. That is, the CPU 13 (clock signal output means) in the non-pump-mounted
[0067]
Further, there is an advantage that the wire harness of the power source can be deleted compared to the second embodiment.
As an application example of the present embodiment, as shown in FIG. 11, a
(Fourth embodiment)
Next, the fourth embodiment will be described focusing on the differences from the first to third embodiments.
[0068]
This embodiment has a self-diagnosis function shown in FIG. The process of FIG. 12 is activated every predetermined time.
First, the
[0069]
Then, the
[0070]
In this way, in this embodiment, the CPU 13 (abnormality determination means) determines that there is a communication abnormality when no data is received within a predetermined time after instructing the start of communication. When a failure occurs or a communication wire is disconnected, control using a standard value or warning can be performed.
[0071]
In the first to fourth embodiments, an OTPROM may be used instead of the
[0072]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, it is easy to use a simple configuration.And surelyIt exhibits an excellent effect that can determine the start of communication.
[0073]
Claim2According to the invention described in claim1In addition to the effects of the described invention, it is possible to detect communication abnormality and take various countermeasures.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view of a control apparatus for a diesel engine fuel injection pump according to a first embodiment;
FIG. 2 is a flowchart of correction data communication processing.
FIG. 3 is a timing chart.
FIG. 4 is a data flowchart showing processing up to calculation of a fuel injection amount.
FIG. 5 is an overall view of a control device for a fuel injection pump for a diesel engine according to a second embodiment.
FIG. 6 is a flowchart of correction data communication processing.
FIG. 7 is a timing chart.
FIG. 8 is an overall view of a control device for a fuel injection pump for a diesel engine according to a third embodiment.
FIG. 9 is a flowchart of correction data communication processing.
FIG. 10 is a timing chart.
FIG. 11 is an overall view of a control device for a diesel engine fuel injection pump according to an application example of the third embodiment.
FIG. 12 is a flowchart of the fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記燃料噴射ポンプに搭載されず、前記記憶素子に記憶したデータの通信開始指令を出力するとともに、該通信開始指令に応じて前記通信手段により転送される前記記憶素子のデータを用いてエンジン運転状態に応じた燃料噴射ポンプの駆動を行わせる制御手段を有するポンプ非搭載側機器とを備えた燃料噴射ポンプの制御装置であって、
電力源となるクロック信号をポンプ非搭載側機器からポンプ搭載側機器に送る電源・クロック信号線と、
ポンプ非搭載側機器に設けられ、電力源となるクロック信号を前記電源・クロック信号線に出力するクロック信号出力段と、
ポンプ搭載側機器に設けられ、前記電源・クロック信号線を監視し、送られてきたクロック信号を信号―電力変換回路により電力に変換し、該変換して得られた電力が所定値に達したかどうかを判定することによって、所定の電力が送られてきたと判断した時に通信開始指令が出力されたとしてデータ通信を判断する通信開始判断手段と
を備えてなることを特徴とする燃料噴射ポンプの制御装置。A pump-mounted device that is mounted on a fuel injection pump that supplies fuel to a diesel engine, and that has a storage element that stores data on the difference between the fuel injection pumps and a communication means for transferring the data stored in the storage element; ,
The engine operation state is output using the data of the storage element that is not mounted on the fuel injection pump and outputs a communication start command of data stored in the storage element and transferred by the communication means in response to the communication start command. A fuel injection pump control device comprising a non-pump-equipped device having a control means for driving the fuel injection pump according to
A power supply / clock signal line that sends a clock signal as a power source from the non-pump-equipped device to the pump-equipped device;
A clock signal output stage that is provided in a non-pump mounted device and outputs a clock signal as a power source to the power supply / clock signal line;
Provided on the pump-mounted device, monitor the power / clock signal line, convert the clock signal sent to power by the signal-power conversion circuit, and the power obtained by the conversion has reached a predetermined value And a communication start determining means for determining data communication when a communication start command is output when it is determined that predetermined power has been transmitted. Control device.
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