JPH01249941A - ソレノイド弁の駆動トランジスタ保護方法 - 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、車両用エンジンの電子制御系において吸入空
気量の制御等に用いられるソレノイド弁の駆動トランジ
スタ保護方法に関し、詳しくは、駆動トランジスタによ
るソレノイド弁の電源側制御方式の故障判断時の保護方
法に関する。

【従来の技術】

近年、車両用エンジンの電子制御が進み、これに伴い吸
入空気量制御等における弁手段としてソレノイド弁が用
いられ、制御ユニットからのデユーティ信号等の制御信
号によりソレノイド弁を可変制御し、て吸ス空気量をＭ
ｌ、適化する傾向にある。 かかる電子制御装置では、制御ユニットとソレノイド弁
がハーネス等の接続手段により配線されて電気回路を成
すが、ハーネスやソレノイド弁が常に正常であるという
保証は得がたい、従って、これらの正常の有無を常に監
視する故障診断装置が同時に装備されている。 そこで従来、上記電子制御系の故障診断に関しては、例
えば実開昭５８−８６５７７号公報の先行技術がある。 ここで、１個のセンサに対して制御用ハーネスとモニタ
用ハーネスとを接続し、両ハーネスの信号に基づいてセ
ンサの正常と異常とを判断することが示されている。

【発明が解決しようとする課！！！】

ところで、上記先行技術のものにあっては、モニタ用ハ
ーネスを特別に配線するため、回路が複雑化する。また
モニタ用ハーネスが断線または地絡すると完全に誤判定
してしまい、これに対するフェイルセーフがかえって煩
雑化する。このため、モニタ用ハーネスを使用すること
無く故障診断することが望まれる。 ここで、モニタ用ハーネス不使用の故障診断方法として
、電源を常にソレノイド弁に接続し、ソレノイド弁のア
ース側を駆動トランジスタにより制御するアース側制御
回路を構成する。そしてトランジスタのソレノイド弁開
の電圧をモニタすると、モニタ電圧によりソレノイド弁
およびハーネスの８ｍ、地絡を常時容易に検出できる利
点がある。しかし、かかるアース側制御の回路構成では
、ソレノイド弁のアース側が地絡すると、ソレノイド弁
が常に通電状態になって全開状慇となりエンジンの吹上
り等を招き好ましくない、このことから、駆動トランジ
スタをソレノイド弁より電源側に接続した電源側制御の
方式の方が好ましい。 ところで、上記駆動トランジスタによる電源側制御方式
によると、ハーネスが地絡すると上述のソレノイド弁に
代り駆動トランジスタのみに電源電圧がかかって過大電
流が流れ、トランジスタの破壊を招く、このためかかる
ハーネス地絡の故障判断時には、駆動トランジスタの保
護作用を同時に行う必要がある。 本発明は、このような点に鑑みてなされたものであって
、その目的とするところは、＠源ｆｌｌ＃制御方式にお
いて故障判断時に駆動トランジスタを確実に保護するこ
とができ、更に故障の回復状態をチエツクして診断精度
の向上を図り得るソレノイド弁の駆動トランジスタ保護
方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本発明の駆動トランジスタ保
護方法は、ソレノイド弁の一側に駆動トランジスタおよ
び電源を接続し、上記ソレノイド弁の他側をアースする
ように回路構成し、上記駆動トランジスタに入力する制
御信号により上記ソレノイド弁の電流を制御する電子制
御系において、上記駆動トランジスタがオン時のその出
力側電圧をモニタして故障を判断し、故障判断時には上
記駆動トランジスタを強制的にオフするものである。 また、上記故障判断時に駆動トランジスタをオフした後
に、定期的に上記駆動トランジスタをオンして故障状態
を再び判断し、上記故障が回復しない限り上記駆動トラ
ンジスタをオフ状態に保持することが好ましい。

【作　　　用】

上記方法により、駆動トランジスタによるソレノイド弁
の電源側制御方式においてトランジスタの出力側のモニ
タ電圧により故障の有無が判断され、故障判断時にはト
ランジスタのオフ＃Ｊ御によりその破壊を防ぐように保
護する。 また、故障判断後は定期的にトランジスタをオンして故
障状態を再び判断することで、故障診断の機会が多くな
って精度の向上を促すようになり、この場合も故障が回
復しない鷹りはトランジスタのオフによりそれを保護す
ることになる。

【実　施　例】

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図において、本発明を吸入空気量制御に適用した場
合について述べると、符合１はエンジン本体であり、こ
のエンジン本体１の吸気系にエアクリーナ２が吸気管３
．スロットル弁４を有するスロットルボデー５．吸気マ
ニホールド６を介して連通構成され、エンジン本体１の
吸気ボート側にマルチポイント式のインジェクタ７が設
けられる。そしてスロットルボデー５のスロットル弁４
の上、下流の間にバイパス通路８が連通して、このバイ
パス通路８中にアイドル回転数制御用のソレノイド弁９
が設けられるのである。ソレノイド弁９は、スロットル
弁４にバイパスして吸気するものであり、アイドル時の
エンジン回転数がエンジン冷却水温等により設定される
目標のエンジン回転数に収束するように開度変化する。 第２図において、ソレノイド弁９の電子制御系について
述べると、水温センサ１１．エンジン回転数センサ１２
およびニュートラルスイッチ１３．エアコンスイッチ１
４．スタータスイッチ１５等を有し、このうちのエンジ
ン回転数、ニュートラルスイッチ、スタータスイッチの
信号が制御ユニット２０のアイドル判定部２１に入力し
てアイドル状態を判定する。このアイドル信号と冷却水
温、エアコンスイッチ信号はアイドル回転数設定部２２
に入力し、冷却水温、エアコン使用の有無に応じた目標
エンジン回転数を定め、デユーティ比決定部２３におい
て、エンジン回転数センサ１２で検出される実際のエン
ジン回転量が目標エンジン回転数に収束するようにデユ
ーティ比が決定され、制御信号としてのデユーティ信号
が出力される。なお、アイドル状態でない場合は、デユ
ーティ比は所定の値に保持される。また駆動装置として
駆動トランジスタ２４を有し、この駆動トランジスタ２
４のエミッタが電源側に接続し、ベースに上記デユーテ
ィ信号が入力する。そしてコレクタが接続手段としての
ハーネス２５によりソレノイド弁９に接続してアースさ
れ、ソレノイド弁９の電源側制御の回路を成す。 そこで、故障診断制御系として、駆動トランジスタ２４
のコレクタ側の電圧をモニタする。また、デユーティ比
決定部２３からのデユーティ信号と、モニタ電圧とが故
障判定部２７に入力し、オンのデユーティ出力時のモニ
タ電圧の変化によりハーネス地絡の故障を判断する。そ
して故障と判断した場合は、デユーティ比決定部２３の
デユーティ比を強制的に０％に定め、ランプ２８でアラ
ーム表示するようになっている。また、故障判断信号が
入力する故障回復チエツク部２９を有し、この故障回復
チエツク部２９は、故障判断後に診断マツプ等に基づき
定期的に短時間だけオンのデユーティ信号を出力させ、
故障判定部２７で故障回復をチエツクしてその回復の有
無に応じて指示するものである。 次いで、かかる制御系の作用を第３図のフローチャート
図を用いて述べる。 先ず、デユーティ比決定部２３から出力されるデユーテ
ィ信号のローレベル時は、駆動トランジスタ２４はオフ
してソレノイド弁９が非通電により閉じた状態になる。 このとき、駆動トランジスタ２４のコレクタ側はアース
されてモニタ電圧は零であり、仮りにハーネス２５が地
絡してもモニタ電圧は変化しないため、故障判定部２７
の判断がキャンセルされる。 一方、デユーティ比決定部２３から出力されるデユーテ
ィ信号のハイレベル時は、駆動トランジスタ２４はオン
してデユーティ比に応じた電流をソレノイド弁９に流す
ようになる。このときハーネス２５が正常な場合は、ソ
レノイド弁９が通電により開いてエンジン本体１にバイ
パス通路８で吸入空気量が制御される流入することで、
エンジン回転数が制御される。このハーネス正常時には
、駆動トランジスタ２４のコレクタ側に電圧を生じてお
り、モニタ電圧が故障判定部２７に入力し正常と判断す
る。 かかる条件でハーネス２５が地絡すると、駆動トランジ
スタ２４のコレクタ側がアースされることで、モニタ電
圧が零に低下し、故障判定部２７は、このようなモニタ
電圧の低下によりハーネス地絡の故障判断を行うことに
なる。このときソレノイド弁９は、非通電により初期の
状態に戻り最小限の吸気を行うことになって、エンジン
の吹上り等を防ぐ。 この状態は第３図のフローチャートでステップＳ１から
ステップＳ２を介してステップＳ３に進んだ過程であり
、地絡フラグがセットされる。そして故障判断信号がデ
ユーティ比決定部２３に入力してデユーティ比Ｏ％にす
ることで、駆動トランジスタ２４は強制的にオフ（ステ
ップＳ４）する、このため、駆動トランジスタ２４には
過大電流が流れなくなって、その破壊が防止されるので
ある。 この故障判断信号は故障回復チエツク部２９に入力し、
これ以降はこの故障回復チエツク部２９でチニックして
指示される。すなわち、フローチャートのステップＳ１
からステップＳ５に進み、所定時間後に短時間だけオン
のデユーティ信号が出力して駆動トランジスタ２４は強
制的にオン（ステップＳ６）され、この状態で再び故障
判定部２７で判断（ステップ３７）される、そしてモニ
タ電圧が引続き零でハーネス地絡状態の場合は、ステッ
プＳ８に進んで駆動トランジスタ２４をオフする。一方
、地絡の回復によりモニタ電圧を生じると、ステップＳ
９からステップ８１０に進んで制御を再開することにな
る。 こうして、ハーネス地絡の故障が判断された以降も、そ
の診断が定期的に確認される。なお、本発明は吸入空気
量制御以外のソレノイド弁にも適用できることは勿論で
ある。

【発明の効果】

以上述べてきたように、本発明によれば、ソレノイド弁
の駆動トランジスタによる電源側制御方式において、制
御ユニットでモニタしてハーネス等の接続手段の地絡を
正確に判断して故障診断することができ、故障判断時に
はトランジスタのオフ制御でそれを保護し得る。 故障判断以降もトランジスタをオンして回復チエツクす
るので、診断精度が向上し、回復時は正常な制御の再開
によりエンジン性能が復帰して好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のソレノイド弁の適用例を示す構成図、 第２図は駆動トランジスタ保護方法の実施例を示す回路
図、 第３図は作用のフローチャート図である。 １・・・エンジン本体、９・・・アイドル回転数制御用
ソレノイド弁、２０・・・制御ユニット、２４・・・駆
動トランジスタ、２６・・・モニタ部、２７・・・故障
判定部、２９・・・故障回復チエツク部　　　′ 特許出願人　　　　富士重工業株式会社代理人　弁理士
　　小　橋　信　浮 量　　弁理士　　村　井　　　進 第１　図 第３図 Ｑ豆Ｄ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ソレノイド弁の一側に駆動トランジスタおよび
   電源を接続し、上記ソレノイド弁の他側をアースするよ
   うに回路構成し、上記駆動トランジスタに入力する制御
   信号により上記ソレノイド弁の電流を制御する電子制御
   系において、 上記駆動トランジスタがオン時のその出力側電圧をモニ
   タして故障を判断し、 故障判断時には上記駆動トランジスタを強制的にオフす
   ることを特徴とするソレノイド弁の駆動トランジスタ保
   護方法。
2. （２）　上記故障判断時に駆動トランジスタをオフした
   後に、定期的に上記駆動トランジスタをオンして故障状
   態を再び判断し、 上記故障が回復しない限り上記駆動トランジスタをオフ
   状態に保持することを特徴とする請求項１記載のソレノ
   イド弁の駆動トランジスタ保護方法。