JPS6157947B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は車両用エンジンの電子制御式燃料噴
射装置において、インジエクタの作動の良否を点
検するためのインジエクタ作動点検装置に関す
る。

従来のこのようなインジエクタ作動点検装置
は、インジエクタのソレノイド内にあるプランジ
ヤの移動状態により、ソレノイドの自己インダク
タンスが変化し、ソレノイド駆動電圧又は電流が
例えば第１図に示すように変化するので、この変
化によつてソレノイドバルブの開閉作動を推定す
るものであつた。

しかしながら、このような従来のインジエクタ
作動点検装置にあつては、ソレノイドバルブの開
閉作動の有無だけを点検するため、燃料圧力が異
常に小さい状態でソレノイドバルブが開閉して、
燃料を噴射していない場合でも正常と判定するこ
とがあるという問題点があつた。

この発明は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、インジエクタのプランジヤが
開弁時にストツパに当たるとき及び閉弁時にニー
ドルバルブがノズルに当たるときに発生する振動
を振動センサによつて検出して、その振動信号か
ら所定の周波数成分を抽出して整流し、その振幅
のエンベロープ波形から、インジエクタが規定の
燃料圧力のもとで作動しているか否かを判定する
ようにして、上記問題点を解決することを目的と
する。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

第２図及び第３図は、この発明の一実施例を示
す図であり、第２図は振動センサの取付位置を示
し、第３図はインジエクタ作動点検装置全体のブ
ロツク構成を示す。

まず構成を説明すると、第２図に示すようにイ
ンジエクタ１の取付金具２に固定した振動センサ
３と、この振動センサ３の信号を増幅する交流増
幅器４と、その出力信号から必要な周波数成分の
信号を抽出する周波数フイルタ５と、その出力信
号を整流してその振幅のエンベロープ波形に整形
する整形回路６と、この整形回路６によつて波形
整形されたエンベロープ波形の信号が所定レベル
を越えて所定時間継続して出力されるか否かによ
つて、インジエクタ１の作動の良否を判定する判
定回路７と、この判定回路７の出力信号を受けて
インジエクタ１の作動の良否を表示する表示器８
とによつて構成されている。

次に、この実施例の作用を第４図を参照しなが
ら説明する。

第４図は、第３図の各回路の出力信号波形を示
したものであり、ａはインジエクタが正常に作動
している時の増幅器４の出力信号ａの波形を、ｂ
は周波数フイルタ５により高周波信号を抽出した
信号ｂの波形を、ｃは整形回路６により整形され
た信号ｃの波形をそれぞれ示す。

また、第４図ｄ，ｅ，ｆは、燃料圧力が異常に
低い状態での上記ａ，ｂ，ｃの各信号波形を示
す。燃料圧力が異常に低い場合は、インジエクタ
のプランジヤがストツパに当たるとき及びニード
ルバルブがノズルに当たるときに発生する振動の
減衰が小さいため、第４図のａとｄ，ｂとｅ，ｃ
とｆの波形の差異になつて現われる。

さらに、第４図ｇ，ｈ，ｉは、インジエクタの
ニードルバルブが作動していない場合の前記ａ，
ｂ，ｃの各信号波形を示す。この場合には、他気
筒の振動信号がわずかに検出されるだけである。

第３図の判定回路７では、次のようにして燃料
圧力の状態及びインジエクタの作動の良否を判定
する。

整形回路６の出力信号に対して基準レベルｓを
設け、出力信号ｃのレベルが基準レベルｓを越え
ている時間をt₁（開弁時）、t₂（閉弁時）とする。
このt₁ t₂に対して判定値T₁（開弁時）、T₂（閉弁
時）を設定し、 (1) ０＜t₁＜T₁及び０＜t₂＜T₂の場合、インジエ
クタ作動正常 (2) t₁＞T₁又はt₂＞T₂の場合、燃料圧力不足 (3) t₁＝０又はt₂＝０の場合、ニードルバルブ作
動不良と判定する。

第５図は表示器８の具体例を示し、インジエク
タの作動が正常な場合はOKランプ９が点灯し、
燃料圧力不足の場合は燃料系統NGランプ１０が
点灯し、ニードルバルブ作動不良の場合はバルブ
NGランプ１１が点灯する。

次に、判定回路７の具体例を第６図に示す。同
図中、２０はコンパレータ、２１は遅延回路、２
２，２３，２４は単安定マルチバイブレータ（以
下「モノマルチ」と云う）、２５はJKフリツプフ
ロツプ、２６はRSフリツプフロツプ、２７，２
８，３０，３１はアンド回路、２９はオア回路、
３２，３３，３４はインバータ、３５，３６は微
分回路である。

コンパレータ２０の反転入力端子には、電源電
圧V₊を抵抗R₁，R₂によつて分圧した基準レベル
ｓの電圧を印加し、非反転入力端子には第３図の
整形回路６の出力信号ｃ（第４図ｃ，ｆ，ｉ参
照）を入力抵抗R₃を介して入力させる。

遅延回路２１は、インバータ３７，３８、抵抗
R₁₀、コンデンサC₁によつて構成され、コンパレ
ータ２０の出力信号を所定時間遅延させて出力す
る。

また、微分回路３５は、コンデンサC₂、抵抗
R₁₁、ダイオードD₁によつて構成され、コンパレ
ータ２０の出力信号を微分して出力する。

微分回路３６は、コンデンサC₃、抵抗R₁₂、ダ
イオードD₂によつて構成され、モノマルチ２２
の出力Q₂を微分して、インジエクタの各噴射毎
にJKフリツプフロツプ２５をリセツトするリセ
ツトパルスを発生する。

インバータ３２，３３，３４の出力端子には、
それぞれ発光ダイオード（LED）によるOKラン
プ９、燃料系NGランプ１０、バルブNGランプ１
１のカソード側が接続されており、そのアノード
側には、それぞれ抵抗R₆，R₇，R₈を介して電源
電圧V₊が印加されている。したがつて、各イン
バータ３２，３３，３４の出力がローレベル
“Ｌ”の時、すなわち入力がハイレベル“Ｈ”の
時に各ランプ９，１０，１１が点灯（ON）する
ようになつている。

この判定回路の動作を、第７図のタイムチヤー
トを参照しながら説明する。

インジエクタが正常に作動している時、コンパ
レータ２０の出力Q₁には第７図イに示すよう
に、開弁時と閉弁時に前述の判定値T₁，T₂より
短い期間ハイレベルとなるパルス波形が現われ
る。

この開弁時のパルスを開弁パルスP₁、閉弁時の
パルスを閉弁パルスP₂とすると、これを区別する
ために、モノマルチ２２が遅延回路２１の出力に
よつてトリガされた時その出力Q₂がハイレベル
“Ｈ”になつている期間tc（第７図ロ参照）を、 ta＜tc≪tb となるように設定する。ここで、taは開弁パルス
P₁の立上りから閉弁パルスP₂の立下りまでの期
間、tbは閉弁パルスP₂の立下りから次の開弁パル
スP₁の立上りまでの期間（閉弁期間）である（第
７図イ参照）。

それによつてモノマルチ２３は、アンド回路２
７を介してモノマルチ２２の出力_２がハイレベ
ル“Ｈ”の時でしかも開弁パルスP₁が出力する時
点でトリガされ、出力Q₃をハイレベル“Ｈ”に
する。また、モノマルチ２４は、アンド回路２８
を介してモノマルチ２２の出力Q₂がハイレベル
“Ｈ”の時でしかも閉弁パルスP₂が出力する時点
でトリガされ、出力Q₄をハイレベル“Ｈ”にす
る。

なお、出力Q₁の開弁パルスP₁を微分した出力
Q₇（第７図ハ参照）の微分信号d₁が出力してい
る期間、出力Q₂がハイレベル“Ｈ”にならない
ように前記遅延回路２１の遅延時間τを決定する
ことにより、モノマルチ２４は出力Q₁の閉弁パ
ルスP₂を微分した出力Q₇の微分信号d₂によつて
のみトリガされる。

すなわち、モノマルチ２３は開弁パルスP₁によ
つてトリガされ、モノマルチ２４は閉弁パルスP₂
によつてトリガされる。

ここで、モノマルチ２３が開弁パルスP₁によつ
てトリガされてから出力Q₃がハイレベル“Ｈ”
になつている期間を第７図ニに示すように判定値
T₁とし、モノマルチ２４が閉弁パルスP₂によつ
てトリガされてから出力Q₄がハイレベル“Ｈ”
になつている期間を同図ホに示すように判定値
T₂に設定しておく。

この判定値T₁，T₂となるモノマルチ２３，２
４の出力Q₃，Q₄が、オア回路２９を介してJKフ
リツプフロツプ２５のトリガ端子_５へ入力す
る。このJKフリツプフロツプ２５はモノマルチ
２２の出力Q₂がローレベル“Ｌ”からハイレベ
ル“Ｈ”になつた時、コンデンサC₃と抵抗R₁₂に
よる微分回路によつて発生される第７図ヘに示す
リセツトパルスによつてリセツトされる。

そして、インジエクタが正常に作動している時
には、前述したようにt₁＜T₁，t₂＜T₂（t₁，t₂は
それぞれ開弁パルスP₁、閉弁パルスP₂のパルス
幅）であるから、モノマルチ２３，２４の出力
Q₃，Q₄の立下り時に、コンパレータ２０の出力
Q₁すなわちJKフリツプフロツプ２５の入力J₅が
ローレベル“Ｌ”になつているため、その出力
Q₅は第７図トに示すようにローレベル“Ｌ”を
保ち、出力_５はハイレベル“Ｈ”を保つ。

したがつて、アンド回路３１の出力がローレベ
ル“Ｌ”になり、第７図ルに示すように燃料系
NGランプ１０は消灯（OFF）している。

この時、出力Q₁によりリセツトされるRSフリ
ツプフロツプ２６の出力Q₆がハイレベル“Ｈ”
になつており、モノマルチ２２の出力_２がハイ
レベル“Ｈ”になつていると、アンド回路３０の
出力はハイレベル“Ｈ”になつてOKランプ９を
点灯（ON）させるが、モノマルチ２２の出力Q₂
がハイレベル“Ｈ”になつている間は、その出力
_２がローレベル“Ｌ”になつているので、アン
ド回路３０の出力もローレベル“Ｌ”になり、第
７図ヌに示すようにOKランプ９を消灯させる。

また、バルブ作動のチエツクのため、RSフリ
ツプフロツプ２６にリセツトパルスを与えてリセ
ツトさせた時、次の開弁パルスP₁が出力されてこ
のRSフリツプフロツプ２６がセツトされ、その
出力Q₆がハイレベル“Ｈ”になるまでの間OKラ
ンプ９が消灯する。

このように、正常時にOKランプ９が各噴射毎
に、またバルブ作動チエツク時に短時間消灯する
が、目の残像時間に比して充分短かいので、ダイ
ナミツク点灯の場合と同様にOKランプ９は点灯
し続けて見えるので問題ない。

バルブNGランプ１１は、バルブ作動チエツク
のためRSフリツプフロツプ２６をリセツトする
と、その出力_６がハイレベル“Ｈ”になるので
一旦点灯するが、すぐにコンパレータ２０の出力
Q₁の立上り（開弁パルスP₁による）でRSフリツ
プフロツプ２６がセツトされ、その出力_６がロ
ーレベル“Ｌ”になるので消灯し、その後は消灯
し続ける。（第７図リ及びヲ参照） 燃料系統に異常がある場合、例えば燃料圧力が
異常に低い場合には、第７図ワに示すように、t₁
＞T₁又はt₂＞T₂になるから、モノマルチ２３の
出力Q₃又はモノマルチ２４の出力Q₄の立下り時
にコンパレータ２０の出力Q₁又はそれを遅延さ
せた出力Q₇がハイレベル“Ｈ”になつている。

t₁＞T₁であれば、モノマルチ２３の出力Q₃の
立下り時、すなわち、コンパレータ２０の出力
Q₁が“Ｈ”になつてから判定値T₁の経過時に、
JKフリツプフロツプ２５の出力Q₅が第７図カに
示すようにローレベル“Ｌ”からハイレベル
“Ｈ”に反転する。したがつて、この時RSフリツ
プフロツプ２６が出力Q₁によりセツトされてい
るため、アンド回路３１の出力が“Ｈ”になり、
燃料系統NGランプ１０が点灯（ON）する。

この場合にも、各噴射毎にT₁期間だけ、また
バルブ作動チエツク時にRSフリツプフロツプ２
６をリセツトした時、燃料系統NGランプ１０が
短時間消灯（OFF）するが、前述のOKランプ９
の場合と同様に視覚的に問題はない。

インジエクタのバルブが作動しない場合は、第
７図ヨに示すようにコンパレータ２０の出力Q₁
がローレベル“Ｌ”のままで、開弁パルスP₁も閉
弁パルスP₂も現われないので、RSフリツプフロ
ツプ２６は一旦リセツトされるとそのまま保持さ
れ、出力_６が第７図タに示すようにハイレベル
“Ｈ”になつた状態を継続し、バルブNGランプ１
１が点灯（ON）し続ける。

この時、RSフリツプフロツプの出力Q₆はロー
レベル“Ｌ”に維持されるので、アンド回路３
０，３１の出力はローレベル“Ｌ”になり、OK
ランプ９及び燃料系統NGランプ１０が消灯して
いることは勿論である。

第８図は、この発明によるインジエクタ作動点
検装置の他の実施例を示すブロツク構成図を示
す。この実施例は、第３図に示した実施例にパル
ス発生器１２とパルス幅カウンタ１３を追加し、
表示器１４としてインジエクタの開弁期間も表示
し得るものを使用したものである。

パルス発生器１２は、整形回路６から第９図イ
に示すような波形の信号ｃを入力し、その開弁時
期の立上りで立上り、閉弁時期の立上りで立下
る、同図ロに示すような矩形波パルス信号ｋを出
力する。

パルス幅カウンタ１３は、この矩形波パルス信
号ｋを入力し、例えばそれがハイレベル“Ｈ”の
間だけクロツクパルス（内部で発生させるか又は
外部から入力する）をカウントしてそのパルス幅
を計測し、その結果（カウント値）を表示器１４
へ送出する。

表示器１４は第１０図に示すように、前述の実
施例の表示器８と同様に、OKランプ９、燃料系
統NGランプ１０、及びバルブNGランプ１１を備
え、判定回路７からの判定出力によつてそのいず
れかを点灯させると共に、開弁期間表示用のデジ
タル表示部１５を備えており、パルス幅カウンタ
１３による計測値を表示する。

例えば、パルス幅カウンタ１３の計測用クロツ
クパルスの周期を１ｍsecにしておけば、そのカ
ウント値がインジエクタの開弁期間をミリセコン
ド（ｍsec）単位で表わすことになり、これをそ
のままデジタル表示部１５に表示すればよい。

以上実施例について説明したように、この発明
によるインジエクタ作動点検装置は、振動センサ
を用いてインジエクタの振動を検出し、その検出
信号の所定の周波数成分を整流して波形整形した
エンベロープ波形の信号が、所定レベルを越えて
所定時間継続して出力されるか否かによつてイン
ジエクタの作動の良否を判定するようにしたの
で、ソレノイドバルブの開閉作動だけでなく、燃
料圧力の良否も正確に判定できる。

なお、振動センサをマグネツトなどで簡単に取
付けられるようにしておけば、短時間でセツトす
ることができる。

また、第８図乃至第１０図によつて説明した実
施例のようにすれば、インジエクタの開弁期間も
同時に測定することができ、電子制御燃料噴射装
置の総合的な点検を迅速に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のインジエクタ作動点検装置の
説明に供するソレノイド駆動電流の変化を示す線
図である。第２図は、この発明の実施例における
振動センサの取付位置を示す概要図である。第３
図は、この発明の一実施例のブロツク構成図であ
る。第４図ａ〜ｉは、第３図の実施例の動作説明
に供する信号波形図であり、ａ〜ｃは正常時にお
ける第３図の各出力信号ａ〜ｃの波形を示し、ｄ
〜ｆは燃料圧力が異常に低い場合のａ〜ｃに相当
する波形を示し、ｇ〜ｉはバルブ不作動の場合の
ａ〜ｃに相当する波形を示す。第５図は、第３図
における表示器の具体例を示す正面図である。第
６図は、第３図の判定回路の具体例を示す回路図
である。第７図は、第６図の動作説明に供するタ
イムチヤート図である。第８図は、この発明の他
の実施例のブロツク構成図である。第９図イ，ロ
は、第８図の実施例の動作説明に供する整形回路
の出力信号とパルス発生器の出力信号の関係を示
す波形図である。第１０図は、第８図の表示器の
具体例を示す正面図である。 １……インジエクタ、２……取付金具、３……
振動センサ、４……増幅器、５……周波数フイル
タ、６……整形回路、７……判定回路、８，１４
……表示器、９……OKランプ、１０……燃料系
統NGランプ、１１……バルブNGランプ、１５…
…デジタル表示部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電子制御燃料噴射装置において、インジエク
   タの振動を検出する振動センサと、この振動セン
   サの検出信号から所定の周波数成分の信号を抽出
   する周波数フイルタと、この周波数フイルタの出
   力信号を整流してその振幅のエンベロープ波形に
   整形する整形回路と、この整形回路によつて波形
   整形されたエンベロープ波形の信号が所定レベル
   を越えて所定時間継続して出力されるか否かによ
   つてインジエクタの作動の良否を判定する判定回
   路と、この判定回路による判定結果を表示する表
   示器とからなることを特徴とするインジエクタ作
   動点検装置。