JPS60182354A - インジエクタ駆動パルス幅の測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子制御燃料噴射装置のインジェクタ駆動パ
ルス幅の測定装置に関するものである。

（従来技術） インジェクタの駆動方式には、ドロッピングレジスタと
駆動コイルを有する電圧駆動式と、駆動コイルのみを有
する電流駆動式との２種類があり、それぞれ駆動方式に
応じて、計測１診断等に用いる装置を選択して測定を行
なっていた。

（発明の目的） 本発明の目的とするところは、インジェクタの駆動方式
が電圧駆動方式、電流駆動方式のどちらであろうとも、
同一の測定装置によりインジェクタの診断等を行えるイ
ンジェクタ駆動パルス幅の測定装置を提供することを目
的とする。

上述の目的を達成するために、本発明においては、イン
ジェクタ駆動信号と第１の基準値とを比較する第１のコ
ンパレータと、インジェクタ駆動（２） 信号と第１の基準値より高い第２の基準値とを比較する
第２のコンパレータと、この２個のコンパレークの出力
信号を合成する論理回路と、この論理回路の出力パルス
不発生期間中に、カウントを行い、所定時間経過後、カ
ウント終了信号を出力するカウンタと、前記論理回路の
出力信号により第１の状態に入り、前記カウンタのカウ
ント終了信号により元の状態から復帰した信号を出力す
るフリップフロップと、このフリップフロップの出力信
号の第１の状態の時間幅を計測処理する演算手段とを有
したものとする。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

第１図（ａｌ、　（ｂｌは、インジェクタ駆動回路を示
しており、第１図（ａｌは、電流駆動方式、第１図（ｂ
ｌは電圧駆動方式を示している。９はインジェクタ駆動
用電源である車両バッテリ電圧であり、１０はインジェ
クタの一端より得られる電圧信号であるインジェクタ駆
動信号である。また、１１はインジェクタの過熱を防止
するドロッピングレジスタ、（３） １２はインジェクタ、１３はインジェクタ駆動用トラン
ジスタでエミッタ側でアースされている。

第２図は、インジェクタ駆動パルス幅の測定装置の構成
を示しており、コンパレータ】にはバッテリ電圧９の分
圧部１４において１／２に分圧した信号と、インジェク
タ駆動信号１０のフライバンク電圧力ント部１６におい
てフライハック電圧のバッテリ電圧以上の電圧部分をツ
ェナーダイオードによりカントした信号とが入力されて
いる。

またコンパレータ２には、インジェクタ駆動信号１０の
分圧部１５にて１／３に分圧した信号と、バッテリ電圧
９とが入力されている。つまり、コンパレータ２ではイ
ンジェクタ駆動信号１０とバッテリ電圧９の３倍の信号
とが入力されているのと同等になる。なお、フライドバ
ック電圧力ット部１６内の抵抗は、コンパレータ２への
インジェクタ駆動信号１０のフライバンク電圧のレベル
低下を防止するため設けられている。

そして、コンパレータ１はインジェクタ駆動信号１０の
バッテリ電圧９とアース電位との間の変（４） 化を検出し、インジェクタ駆動信号ＩＯがバッテリ電圧
９の１／２の電圧を越した時のみＨレベルのパルス信号
を出力する。また、コンパレータ２は、インジェクタ駆
動信号１０のフライバック電圧の発生を検出し、フライ
バンク電圧発生時のみＩ］レレベのパルス信号を出力す
る。

３はワンショット回路で、コンパレータ２の出力信号の
立ち上がりエッヂに応じて、つまり、フライバンク電圧
の立ち上がりエッヂに応じて、２μｓの一定時間幅の負
のパルス信号を出力する。

なお、負パルス出力時以外はＨレベルの信号を出力して
いる。

４は、ＮＡＮＤ回路であり、コンパレータ１の検出信号
と、ワンショット回路３の出力信号とを入力している。

そしてこのＮＡＮＤ回路４では、前記入力信号が合成さ
れて出力されている。

６はカウンタであり、ＮＡＮＤ回路４のＩ］レベルとＬ
レベルの出力信号によりカウントの開始と停止を行ない
、１μｓの基準クロック５のカウントデータが（αｍ−
２μ）Ｓに達した時、カラン（５） トの終了を示すＨレベルの信号を出力する。なお、イン
ジェクタ駆動パルス幅τの最小値は通常１ｍＳであるの
で、インジェクタ駆動状態でＮＡＮＤ回路４の出力信号
は１ｍＳの間に必ずＨレベルとなる。逆に１ｍＳ以上の
間Ｌレベルが継続されればインジェクタは非駆動状態と
判定される。従っ　゛て、本実施例ではこのαは２とす
る。

７はフリップフロップであり、ＮＡＮＤ回１ｉ８４の出
力信号の最初のパルスの立ち上がりエッヂにより、フリ
ップフロップ７はリセット　（Ｌレベル）され、カウン
タ６の出力信号に応じて、定電圧電源（図示せず）に接
続された端子Ｄ　（＋Ｖｃ）と同レベル（Ｈレベル）と
なる。したがって、このフリップフロップ７より出力さ
れる信号のパルス幅は、インジェクタ駆動パルス幅τに
αｍｓに加えたものとなる。

８はマイクロコンピュータ（以下マイコンという）であ
り、予め定めた計測制御プログラムに従ってソフトウェ
アのディジタル演算処理を実行する。マイコン８は、定
電圧電源（図示せず）によ（６） って作動し、フリップフロップ７からの出力信号のパル
ス幅（τ＋α）の測定を行ない、その結果から一定時間
幅αｍＳを減算する各々の演算処理を行なう。マイコン
８の構成は、上記演算処理の手順を定めた計測制御用プ
ログラムと、一定時間幅αｍＳのデータとを記憶してい
る続出専用メモリ　（ＲＯＭ＞８ｃと、ＲＯＭ８ｃの計
測制御プログラムを順次読出して、それに対応する演算
処理を実行する中央処理部（ＣＰＵ）８ｂと、このＣＰ
Ｕ８　ｂの演算処理に関連する各種データを一時記憶す
るとともにそのデータのＣＰ　Ｕ　８　ｂによる読出し
が可能なメモリ　（ＲＡＭ）８ｄと、前記フリップフロ
ップ７からのパルス幅（τ＋α）の測定を基準クロック
５で行い、測定完了毎にＣＰＵ８ｂへの割込要求の出力
をするカウンタ８ａとから構成されている。

次に、上記の構成においてその作動を第３図とともに説
明する。

まず、電流駆動方式について説明する。

この場合、インジェクタ駆動信号１０は第３図（７） （ａ−１）に示すごとく、インジェクタ１２の駆動開始
時にバッテリ電圧９からアース電位になり、その後すぐ
にフライバンク電圧３１を発生する。

フライバンク電圧３１発生後、アース電位からバッテリ
電圧９までの電圧を有するパルス信号が約２０　Ｋ　Ｈ
ｚの周波数で繰り返され、インジェクタ１２の駆動終了
時に再び、フライバック電圧３１を発生する。なお、こ
の時発生ずるフライバック電圧３１は約８０Ｖに達する
。

インジェクタ１２の駆動開始時、インジェクタ駆動信号
１０がバッテリ電圧９からアース電位に変化すると、バ
ッテリ電圧９の１／２の電圧を基準電圧とするコンパレ
ータ１は、前記インジェクタ駆動信号１０の変化を検出
して、コンパレータ１の出力はＨレベル→Ｌレベル七な
る。

この時、コンパレータ２はインジェクタ駆動信号１０を
１／３に分圧した信号が入力され、バッテリ電圧９を基
準電圧としているので、コンパレータ２の出力はＬレベ
ルを維持する。従って、ワンジット回路３は負のパルス
信号を出力せずＨしく８） ヘルを維持する。

ＮＡＮＤ回路４は、上述のコンパレータ１、及びワンシ
ョット回路３の出力信号が入力されると、コンパレータ
１のＨレベル→Ｌレベルの変化に同期して、その出力を
Ｌレベル→Ｈレベルとする。

このＮＡＮＤ回路４のＬレベル→Ｈレベルの変化により
、カウンタ６とフリップフロップ７はリセット状態にな
り、カウンタ６はカウントを停止し、カウントデータを
クリアしてその出力をＬレベルとし、またフリップフロ
ップ７もその出力をＩ（レベル→Ｌレベルとする。

インジェクタ１２の駆動開始後、最初のフライバック電
圧３１が発生すると、コンパレータ１の出力はＬレベル
−Ｈレベル−Ｌレベルと変化し、またコンパレータ２で
は、インジェクタ駆動信号１０を１／３に分圧した信号
と、バッテリ電圧９（基準電圧）とを比較しているので
、コンパレータ２の出力もＬレベル−Ｈレベル−Ｌレベ
ルと変化し、従ってワンショット回路３の出力は、コン
パレータ２の出力信号のＬレベル→Ｈレベルの変（９） 化に応じて変化時点より２μｓの時間幅を有する負のパ
ルスを発生する。

ＮＡＮＤ回路４の出力はコンパレータ１の出力信号のＬ
レベル→Ｈレベルに変化する時点で一度Ｈレベル→Ｌレ
ベルと変化し、次にワンショット回路３の出力パルス信
号に同期してＩ、レベル→Ｈレベル（２μｓ）→Ｌレベ
ルと変化する。なお、前記ワンショット回路３のパルス
出力の発生時点がコンパレータ１の出力のＬレベル→Ｈ
レベルに変化する時点より遅れるのは、フライバック電
圧３１の立ち上がりの遅れによるものである。

従って、ＮＡＮＤ回路４の出力は、ＨレベルーＬレベル
→Ｈレベル（２μｓ）→Ｌレレベと変化し、カウンタ６
はＬレベルでカウント状態、Ｈレベルでリセット状態と
なる。しかしながら、このＬレベルの時間幅が非常に短
いため、（αｍ−２μ）Ｓの時間をカウントするまでに
、ＮＡＮＤ回路４からのＨレベルの信号により再びリセ
ット状態になるため、カウンタ６はＬレベルを維持する
。

従って、カウンタ６の出力信号をクロック信号と（１０
） するフリップフロップ７の出力も変化せずＬレベルを維
持する。

最初のフライバンク電圧３１が発生してから次のフライ
バンク電圧３１が発生する間において、コンパレータ１
の出力は、インジェクタ駆動信号１０のバッテリ電圧９
とアース電位の繰り返しに同期してＨレベル−Ｌレベル
を繰り返し、コンパレータ２の出力はＬレベルを維持し
、ワンショット回路３はパルス出力を発生しない。従っ
て、ＮＡＮＤ回路４の出力はコンパレータｌの出力信号
の反転したものとなる。ＮＡＮＤ回路４の出力信号の繰
り返し周期は約５０μｓであり、カウンタ６の出力がＬ
レベル−Ｈレベルに変化する時間幅（αｍ−２μ）Ｓ（
約２　ｍ　Ｓ　）より短かいため、カウンタ６はカウン
ト終了前に、リセット状態に入るということが繰り返さ
れて、カウンタ６の出力はＬレベルを保持し、フリップ
フロップ７の出力も変化せずＬレベルを維持する。

インジェクタ１２の駆動終了時、インジェクタ駆動信号
１０は２回目のフライバンク電圧３１を発生した後、バ
ッテリ電圧９を維持するようになる。この場合、コンパ
レータ１の出力はＨレベルとなり、コンパレータ２の出
力はフライハック電圧３１に同期してＬレベルーＨレベ
ル→Ｌレベルと変化し、ワンショット回路３もコンパレ
ータ２の出力に応じて、２μｓの時間幅を有する負のパ
ルス信号を出力する。従って、ＮＡＮＤ回路４の出力Ｌ
ｌ：Ｌレベル→Ｈレベル（２μＳ）→Ｌレベルと変化す
る。

カウンタ６は、ＮＡＮＤ回路４の出力のＨレベル（２μ
５）−Ｌレベルの変化に応じて、リセット状態からカウ
ント状態に入り、基準クロック５をカウントしくαｍ−
２μ）Ｓに達した時点で、その出力をＬレベル→■］レ
ベルへとする。このカウンタ６の出力のＬレベル→Ｈレ
ベルの変化が、フリップフロップ７のクロック信号とし
て入力されると、今までＩ、レベルであったフリップフ
ロップ７の出力信号が、このクロック信号に応じて、Ｄ
端子と同一の電圧＋Ｖｃ（Ｈレベルと同一）に変化する
。そしてフリップフロップ７のこのＨレベルの信号は次
のインジェクタ駆動信号１０の立ち下がりエッヂが発生
するまで維持される。

従って、インジェクタ１２の駆動終了後のαｍＳｅにフ
リップフロップ７の出力がＬレベルーＨレベルに変化す
ることになる。

そして、マイクロコンピュータ８において、このフリッ
プフロップ７の出力信号のＬレベルの時間幅を基準クロ
ック５により、カウンタ８ａで測定し、この測定完了後
に発生する割込要求により、ＣＰＵ８ｂの演算処理を開
始し、一定時間幅αｍＳを先のカウンタ８ａによる測定
結果から減算することで、インジェクタ駆動パルス幅τ
が得られる。

次に、電圧駆動方式について説明する。

この場合、インジェクタ駆動信号ｌＯは第３図（ｂ−１
＞に示すごとく、インジェクタ１２の駆動開始時に、バ
ッテリ電圧９からアース電位に変化し、駆動中その状態
を維持し、駆動終了時にフライバック電圧３１を発生し
バッテリ電圧９へともどる。

（１３） インジェクタ１２の駆動開始時、インジェクタ駆動信号
１０がバッテリ電圧９からアース電位に変化すると、コ
ンパレータｌの出力はこの変化を検出してＨレベル→Ｌ
レベルに変化する。コンパレータ２の出力はＬレベルの
ままであり、従って、ワンショット回路３はＨレベルを
維持する。そして、ＮＡＮＤ回路４の出力はコンパレー
タ１の出力に応じて、Ｌレベル→Ｈレベルへとｉ化する
。

このＮＡＮＤ回路４の出力変化（Ｌレベル→Ｈレベル）
により、カウンタ６はリセット状態に入り、基準クロッ
ク５のカウントを停止し、カウントデータをクリアして
、その出力を■、レベルとする。またフリップフロップ
７もＮＡＮＤ回路４の出力変化により、リセットされ、
その出力をＨレベル→Ｌレベルにする。

この状態は、フライバック電圧３１が発生するまで、イ
ンジェクタ駆動信号１０がアース電位にしり変化がない
ことから、コンパレータ１．コンパレータ２．ワンショ
ット回路３．ＮＡＮＤ回路４の出力に変化がないので、
カウンタ６、フリッ（１４） プフロソプ７はリセット状態を維持し、その出力はＬレ
ベルを維持する。

次に、フライバンク電圧３１が発生すると、コンパレー
タ１の出力はＬレベル−Ｈレベルに、コンパレータ２の
出力はＬレベル−Ｈレベル→Ｌレベルとなり、ワンショ
ット回路３の出力は、コンパレータ２の出力のしレベル
−Ｈレベルの変化時点から２μｓの時間幅を有する負の
パルスを発生する。

このコンパレータ１とワンショット回路３の出力信号に
より、ＮＡＮＤ回路４の出力は、コンパレータ１の出力
信号がＬレベルーＨレベルに変化する時点で、Ｈレベル
→Ｌレベルになり、次にワンショット回路３の出力信号
に同期して、Ｌレベル→Ｈレベル（２μｓ）→Ｌレレベ
と変化スる。

カウンタ６はＮＡＮＤ回路４の出力変化に応じて、リセ
ット→カウント→リセット→カウントの状態をとり、最
後のカウント状態より基準クロック５のカウントを始め
、（αｍ−２μ）Ｓに達した時点でその出力をＬレベル
→Ｈレベルとする。

このカウンタ６の出力変化（Ｌレベル→Ｈレベル）がフ
リップフロップ７のクロック信号として入力されること
で、フリップフロップ７の出力はＤ端子と同一の電位子
Ｖｃ（Ｈレベル）と変化する。

以下、前述の電流駆動方式と同様、マイコン８によりイ
ンジェクタ駆動パルス幅τの測定が行なわれる。

上述の実施例では、本測定装置によりインジェクタ駆動
パルス幅τの測定を行っていたが、本測定装置によりイ
ンジェクタ駆動方式の判定が可能となる。つまり、上述
の実施例において、ワンショット回路３の出力を割込要
求としてマイコン８に入力し、インジェクタ駆動パルス
幅１回当り（カウンタ８ａからの割込要求１回当り）の
割込要求回数を測定し、１回ならば電圧駆動方式、２回
ならば電流駆動方式であることを表示する測定装置を設
ければよい。

さらに上述の実施例の測定装置の応用例として、バッテ
リ電圧９をディジクル変換し、ＣＰＵ８　ｂに入力する
Ａ／Ｄ変換器とメモリ　（ＲＯＭ）８ｃにインジェクタ
駆動パルス幅τから燃料消費量を演算する計測制御プロ
グラムを追加することにより電子制御燃料噴射装置にお
ける電子式流量針を得ることができる。計測制御プログ
ラムは上述の実施例でのインジェクタ駆動パルス幅τの
演算に続いて実行するに−ＫＢ・　（τ−ＴＶ）の演算
処理となる。ＴＶは無効噴射時間、Ｋ８はバッテリ電圧
９の補正項でＡ／Ｄ変換器の出力データを使用して演算
する。Ｋは駆動パルス幅から燃料消費量を演算するとき
の変換係数である。

上述の実施例に示すマイコン８はインジェクタ駆動パル
ス幅τの演算処理専用として設ける必要はなく、他の測
定機能を有する計測器、診断機に構成されるマイコンを
使用してもよい。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明においては、インジェクタ駆
動信号と第１の基準値とを比較する第１のコンパレータ
と、インジェクタ駆動信号と第１の基準値より高い第２
の基準値とを比較する第２のコンパレータと、この２個
のコンパレータの出（１７） 力信号を合成する論理回路と、この論理回路の出力パル
ス不発生期間中に、カウントを行い、所定時間経過後、
カウント終了信号を出力するカウンタと、前記論理回路
の出力信号により第１の状態入り、前記カウンタのカウ
ント終了信号により第１の状態から復帰した信号を出力
するフリップフロップと、このフリップフロップの出力
信号の第１の状態の時間幅を処理する演算手段とを有す
るものとすることにより、インジェクタの駆動方式が電
圧駆動方式、電流駆動方式のどちらであっても同一の測
定装置によりインジェクタの診断等が可能となるという
優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ｔａ＋は、インジェクタ電流駆動方式を示す回路
図、第１図（ｂｌは、インジェクタ電圧駆動方式を示す
回路図、第２図は本発明の測定装置の要部を示す回路図
、第３図は電流駆動方式及び電圧駆動方式の作動状態を
示すタイミングチャートである。 １・・・第１のコンパレータ、２・・・第２のコンバレ
（１８） −タ、４・・・ＮＡＮＤ回路、５・・・基準クロック、
６・・・カウンタ、７・・・フリップフロップ、８・・
・マイコン（マイクロコンピュータ）、９・・・バッテ
リ電圧、１０・・・インジェクタ駆動信号、１２・・・
インジェクタ、３１・・・フライバックｆｉ圧。 代理人弁理士　岡　部　隆 （１９） 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 インジェクタの一端より得られる電圧信号であるインジ
   ェクタ駆動信号と第１の基準値とを比較する第１のコン
   パレータと、前記インジェクタ駆動信号と第１の基準値
   より高い第２の基準値とを比較して前記インジェクタ駆
   動信号に重なるフライバンク電圧の発生を検出する第２
   のコンパレータと、前記第１．第２のコンパレータの出
   力信号を合成する論理回路と、前記論理回路の出力パル
   スが所定期間の間の発生しない時、カウントを行い、所
   定時間経過後にカウント終了の信号を出力するカウンタ
   と、前記論理回路の出力信号により第１の状態に入り、
   前記カウンタのカウント終了信号により元の状態に復帰
   した信号を出力するフリップフロップと、前記フリップ
   フロップより出力される信号の第１の状態の時間幅を計
   測処理する演算手段とを有するインジェクタ駆動パルス
   幅の測 （１） 定同量。