JP5400018B2 - インジェクタ構成装置のための駆動回路及び診断方法 - Google Patents
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Description
(b) 前記予測電圧とは異なる測定電圧を検出したとき故障信号を提供するように作動可能である。
前記電荷貯蔵手段は、充電位相の間に前記燃料インジェクタを介して充電電流を流れさせるように前記燃料インジェクタと作動的に接続される第1の電荷貯蔵手段を備えることができる。更に、前記電荷貯蔵手段は、放電位相の間に前記燃料インジェクタを介して放電電流が流れることを可能とするように前記燃料インジェクタと作動的に接続される第2の電荷貯蔵手段を備えることができる。
別の実施態様では、一つの電荷貯蔵手段だけが提供される。
検出電流は、駆動回路のグラウンド電位への接続部分を通して検知することができる。本方法は、検出された電流が閾値電流と不一致であるとき信号を提供する工程を更に備えている。有利には、信号は、検出された電流が閾値電流より大きいときの示度として提供される。検出電流は、抵抗要素を通して検知されるのが好ましい。
好ましい実施態様では、スイッチ手段は、充電位相を作動させるための充電スイッチを備えることができる。本方法は、駆動回路と関係する故障の検出を可能にするため充電スイッチを作動させる工程を備えることができる。好ましくは、充電スイッチは、故障の検出前に作動される。例えば、一実施態様では、本方法は、電荷がインジェクタ上に実質的に存在しない場合に故障を検出する工程を備えることができる。別の実施態様では、充電スイッチは、故障を検出するため診断手段を動作させる前に所定の期間に亘って作動することができる。しかし、充電スイッチは、充電位相を動作させるように閉じられるのが好ましい。
前記駆動回路は、電源手段を備えることができる。駆動回路は、該電源手段から第1の電荷貯蔵手段に電荷を輸送するための再生スイッチ手段を更に備えることができる。本方法は、故障の検出を可能にするため再生スイッチ手段を作動させる工程を備えることができる。好ましくは、再生スイッチ手段は、故障の検出前に作動可能にされる。本方法は、電荷がインジェクタ上に実質的に存在しない場合に再生スイッチを作動させる工程を備えることができる。
本方法は、電源から第1の電荷貯蔵手段へと電荷を輸送するように充電位相の終了時に再生スイッチ手段を作動させる工程を備えることができる。電荷の輸送は、引き続く放電位相の前に発生し得る。電源手段から第1の電荷貯蔵手段への電荷の輸送は、エネルギー貯蔵装置を介して実施することができる。
インジェクタ構成装置は、1つより多い燃料インジェクタを備えることができ、この場合には、本方法は、各燃料インジェクタを順次選択する工程を備えることができる。
前記駆動回路は、各々が異なる燃料インジェクタと関係する複数の駆動回路の一つであってもよい。本方法は、故障を検出するため各駆動回路を順次作動させる工程を備えることができる。
故障を検出するため駆動回路を作動させる前に駆動回路と関係する燃料インジェクタ上で全ての活動を停止することができる。例えば、本方法は、故障を検出するため駆動回路を作動させる前に駆動回路の全てのスイッチを開放する工程を備えていてもよい。
駆動回路の故障が検出されない場合には、燃料インジェクタは動作可能化される。
本発明の第7の実施態様によれば、燃料インジェクタを備えるインジェクタ構成装置のための駆動回路の故障を検出する方法が提供され、該方法は、(a)前記駆動回路のグラウンド電位への接続部において検出電流を検知し、(b)前記検出電流が閾値電流と不一致であるとき信号を提供する、各工程を備える。
スイッチ手段は、充電位相を作動させるための充電スイッチを備えることができる。一実施態様では、充電スイッチの作動は、駆動回路と関係する故障の検出を可能にする。充電スイッチの作動は、故障の検出前であるのが好ましい。
駆動回路は、電源手段を備えることができる。駆動回路は、電源手段から第1の電荷貯蔵手段へと電荷を輸送するための再生スイッチ手段を備えることができる。好ましくは、本方法は、故障の検出を可能にするため再生スイッチ手段を作動させる工程を備える。再生スイッチ手段の作動は、故障の検出前とすることができる。
前記駆動回路は、前記燃料インジェクタを前記駆動回路内に配置されるように選択したり、前記燃料インジェクタを前記駆動回路から選択除去するためのセレクタースイッチ手段を更に備える。前記方法は、故障の検出を可能にするためセレクタースイッチ手段を作動させる工程を備えることができる。好ましくは、セレクタースイッチ手段の作動は、故障の検出前であるのがよい。
従って、本発明の第7の態様は、本発明の第6の態様に係る方法のステップの任意のステップを採用することができる。
本発明の第8の態様によれば、本発明の第3の態様に係る駆動回路を作動させる方法が提供される。本発明の第8の態様は、本発明の第6の態様又は第7の態様に係る方法のステップの任意のステップをオプションで採用することができる。
本発明の第9の態様によれば、少なくとも1つのコンピュータプログラムソフトウェア部分を備えるコンピュータプログラム製品が提供され、前記コンピュータプログラムソフトウェア部分は、実行環境で実行されたとき、本発明の第6、第7又は第8の態様に係る方法のステップのうち1つ以上を実施するように作動可能である。
本発明の第10の態様によれば、本発明の第9の態様に係る前記コンピュータプログラムソフトウェア部分又は該コンピュータプログラムソフトウェア部分の各々を有する、データ格納媒体が提供される。
本発明の第11の態様によれば、本発明の態様に係るデータ格納媒体が提供されたマイクロコンピュータが提供される。
各々の燃料インジェクタ12a、12bは、その圧電アクチュエータ11が、該圧電アクチュエータ11のロー側(+)ターミナル及びハイ側(−)ターミナルの間の電位差である電圧を保持するように充電可能である状態で、キャパシタの電気的特性を有する。
再生位相は、噴射事象の終了時に充電位相に続いて実行される。再生位相の間、再生スイッチRSQ(充電位相及び放電位相の間には作動停止されたままである)が作動され、第1の蓄電キャパシタC1上のエネルギーが所定レベルに達するまで、放電スイッチQ2が、マイクロプロセッサ16からの変調信号の制御下で、開閉される。
駆動回路20aにおける燃料インジェクタ12a、12bと連係する例えば短絡回路、開回路等の故障は、検出可能な故障応答特性を有する。これらの故障応答特性は、駆動回路及びその連係するバンクの重大な故障モードである。駆動回路20aに存在するそのような故障は、インジェクタ構成装置の性能に影響を及ぼし、究極的には、エンジン8の性能にとって重大となり得る。前記駆動回路20aとその連係するインジェクタ12a、12bが既に開発されたが、これらの故障応答特性を検出するための適切な診断手段及び適切な診断方法は、今日に至るまで、知られていなかった。
診断手段の第1の実施例は、第1の抵抗器RHと第2の抵抗器RLとを備える抵抗バイアスネットワークである。第1の抵抗器RHは、第1の電圧レールV0と、インダクタL1に接続されているバイアスポイントPBにおける燃料インジェクタ12a、12bのハイ側と、の間に接続されている。第2の抵抗器RLは、バイアスポイントPBにおける燃料インジェクタ12a、12bのハイ側と、グラウンド電位VGNDとに接続されている。第1の抵抗器RL及び第2の抵抗器RHは、高いオーダーの大きさの既知の抵抗を各々有している。ボルトセンサ25は、第2の抵抗器RLに亘って接続され、マイクロプロセッサ16に出力を提供する。マイクロプロセッサ16は、ボルトセンサ25を作動させるように構成され、第2の抵抗器RLにかかるバイアス電圧を示すボルトセンサ25からの信号を受け取る。
・ 所定のバイアス電圧VBcalcよりも高い測定バイアス電圧VBIASは、そのロー側からグラウンド電位VGNDにかけて短絡を有する完全に充電された燃料インジェクタ12a、12bを示している。
第2のステップ82では、セレクタースイッチSQ1、SQ2のいずれを閉じること無く、バイアスポイントPBにおける電圧が測定される。よって、燃料インジェクタ12a、12bのいずれも選択されていない。
第4のステップ106では、測定されたバイアス電圧VBIASは、所定のバイアス電圧VBcalcの許容電圧VBtol外にある場合、駆動回路20aにおいて短絡故障が検出され、短絡故障応答が開始される。なお、測定されたバイアス電圧VBIASが、所定のバイアス電圧VBcalcの許容電圧VBtol内にある場合、短絡は検出されない。
第6のステップ110では、セレクタースイッチの一つが閉じられた状態で、例えば、第1の燃料インジェクタ12aを選択するため第1のセレクタースイッチSQ1が閉じられた状態で、バイアスポイントPBにおける電圧が測定される。
第2のステップ122では、故障トリップ抵抗器RFを通って流れる電流が、検出された電流Idectを測定するため監視される。
第5のステップ128では、検出電流Idectが閾値電流tripを超えた場合、短絡故障応答が開始される。
を測定するため監視される。
第10のステップ138では、測定された電流が閾値電流Itripを超えた場合、短絡故障応答が開始される。
本明細書で説明した駆動回路20aは、一般的な駆動回路である。抵抗バイアスネットワーク及び故障トリップ回路は、専用の電源の必要性を無くした類似の駆動回路、例えば、WO2005/028836に記載された駆動回路を用いて使用するように適合することができる。
グラウンド電位VGNDにかけての短絡故障に対して駆動回路20aをテストする診断方法は、エンジンバッテリの電圧VBATへの等価な短絡も検出することもできる。
Claims (19)
- 燃料インジェクタ(12a、12b)を備えるインジェクタ構成装置のための駆動回路(20a)であって、該駆動回路(20a)は、該駆動回路のグラウンド電位(VGND)への接続部において診断手段(RF)を備え、該診断手段(RF)は、
(a) 検出電流(Idect)を検知し、
(b) グラウンド電位(V GND )への短絡故障の検出時に信号を提供し、該信号は、前記検出電流(Idect)が閾値電流(Itrip)と不一致であるとき提供されるように作動可能であり、
前記駆動回路(20a)の前記グラウンド電位(VGND)への接続部分は、電荷貯蔵手段(C1、C2)に接続されている、駆動回路。 - 前記電荷貯蔵手段は、
(i) 充電位相の間に前記燃料インジェクタを介して充電電流を流れさせるように前記燃料インジェクタ(12a、12b)と作動的に接続可能である、前記第1の電荷貯蔵手段(C1)と、
(ii) 放電位相の間に前記燃料インジェクタを介して放電電流が流れることを可能とするように前記燃料インジェクタ(12a、12b)と作動的に接続可能である、前記第2の電荷貯蔵手段(C2)と、
を備える、請求項1に記載の駆動回路。 - 前記駆動回路(20a)の前記グラウンド電位(VGND)への接続部は、前記燃料インジェクタ(12a、12b)の前記第1の電荷貯蔵手段(C1)又は前記第2の電荷貯蔵手段(C2)への接続を作動的に制御するためスイッチ手段(Q1、Q2)に接続されている、請求項2に記載の駆動回路。
- 前記スイッチ手段は、前記充電位相を活動させるため閉鎖するように作動可能な充電スイッチ(Q1)を備えている、請求項3に記載の駆動回路。
- 前記スイッチ手段は、前記放電位相を活動させるため閉鎖するように作動可能な放電スイッチ(Q2)を備えている、請求項3に記載の駆動回路。
- 前記駆動回路(20a)の前記グラウンド電位(VGND)への接続部は、前記放電スイッチ(Q2)に接続されている、請求項5に記載の駆動回路。
- 電源手段(22)と、再生スイッチ手段(RSQ)とを更に備え、該再生スイッチ手段は、次の放電位相の前に、前記電源手段(22)から前記第1の電荷貯蔵手段(C1)に電荷を輸送するため前記充電位相の終了時に作動可能である、請求項2乃至6のいずれか1項に記載の駆動回路(20a)。
- 前記駆動回路はセレクタースイッチ手段(SQ1、SQ2)を更に備え、該セレクタースイッチ手段は、前記燃料インジェクタ(12a、12b)を前記駆動回路(20a)内に配置されるように選択したり、前記燃料インジェクタ(12a、12b)を前記駆動回路(20a)から選択除去するように作動可能である、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の駆動回路(20a)。
- 自動車エンジン(8)のためのインジェクタバンク(10;10b)であって、該インジェクタバンクは、燃料インジェクタ(12a、12b)と、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の駆動回路(20a)を備え、前記燃料インジェクタ(12a、12b)は前記駆動回路(20a)によって作動可能である、インジェクタバンク。
- エンジン(8)の作動を制御するためのエンジン制御モジュール(14)であって、
前記エンジン(8)は、該エンジン(8)の作動を制御するためのマイクロプロセッサ(16)と、データを記録するためのメモリ(24)と、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の駆動回路(20a)と、を備え、該駆動回路(20a)は前記マイクロプロセッサ(16)により制御可能である、エンジン制御モジュール(14)。 - 燃料インジェクタ(12a、12b)を備えるインジェクタ構成装置のための駆動回路(20a)の故障を検出する方法であって、
(a) 前記駆動回路(20a)のグラウンド電位(VGND)への接続部において検出電流(Idect)を検知し、前記駆動回路(20a)のグラウンド電位(V GND )への接続部は電荷貯蔵手段(C 1 ,C 2 )に接続されており、
(b) 前記検出電流(Idect)が閾値電流(Itrip)と不一致であるとき前記グラウンド電位(V GND )への短絡故障の検出信号を提供する、
各工程を備える、方法。 - 前記検出電流(Idect)が前記閾値電流(Itrip)より大きいとき前記信号を提供する、請求項11に記載の方法。
- 前記駆動回路(20a)は、充電スイッチ(Q1)が充電位相を動作させるように作動可能であるスイッチ手段を更に備え、前記方法は、前記駆動回路(20a)と関係する故障を検出する前に前記充電スイッチ(Q1)を作動させる工程を更に備える、請求項11又は12に記載の方法。
- 前記スイッチ手段は、前記放電位相を動作させるように作動可能である放電スイッチ(Q2)を更に備え、前記方法は、前記駆動回路(20a)と関係する故障を検出する前に前記放電スイッチ(Q2)を作動させる工程を更に備える、請求項11乃至13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記駆動回路(20a)は、電源手段(22)と、該電源手段(22)から第1の電荷貯蔵手段(C1)に電荷を輸送するための再生スイッチ手段(RSQ)とを更に備え、前記方法は、故障の検出前に前記再生スイッチ手段(RSQ)を作動させる工程を更に備える、請求項11乃至14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記駆動回路(20a)は、前記燃料インジェクタ(12a、12b)を前記駆動回路(20a)内に配置されるように選択したり、前記燃料インジェクタ(12a、12b)を前記駆動回路(20a)から選択除去するためのセレクタースイッチ手段(SQ1、SQ2)を更に備え、前記方法は、故障の検出前に前記セレクタースイッチ手段(SQ1、SQ2)を作動させる工程を更に備える、請求項11乃至15のいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも1つのコンピュータプログラムソフトウェア部分を備えるコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラムソフトウェア部分は、実行環境で実行されたとき、請求項11乃至16のいずれか1項に記載の方法のステップのうち1つ以上を実施するように作動可能である、コンピュータプログラム製品。
- 請求項17に記載の前記コンピュータプログラムソフトウェア部分又は該コンピュータプログラムソフトウェア部分の各々を有する、データ格納媒体。
- 請求項18に記載のデータ格納媒体が提供されたマイクロコンピュータ。
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