JPS5970880A - 燃料噴射時期検出装置 - 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】 この発明は、燃料噴射時期検出装置に関し、特（機関の
燃料系に取り付けだ振動センサ自体又はその増刊の異状
を判定し得る装置に関する。

例えばディーゼル機関においては、機関の燃料噴射弁か
らの燃料噴射時期を正確に設定する）こめに、特に機関
運転中の動的な燃料噴射状態における燃料噴射時期を精
度良く検出することが重要である。

そのため、機関の燃料系に振動センサを取り付けて、こ
の振動センサの出力に基づく検出信号を利用して燃料噴
射時期を検出するようにした燃料噴射時期検出装置が各
種開発されて℃・る。

ところで、従来のこの種の装置は、例えは実開昭５２−
４２９２２号公報、特開昭５５−１１７０７１号公報、
及び特開昭５６−２０７５７号公報等の記載を見ても明
らかなように、振動センサ自体又はその増刊が帛に正常
であることが前提となっており、異状検出機能が伺加さ
れて℃・な℃・。

しかしながら、振動センサはその構造上及び増刊位置の
環境の点から見ても、そのような前提に立つことは好ま
しくない。

すなわち、振動センサは、通常圧電素子を貼着したアタ
ッチントを燃料系の例えは燃料バイブにネジ止めするよ
うな構造となっているだめ、ネジ止めが不完全であると
検出感度が極端に落ちたり、ネジ止めが完全であっても
、振動によってネジが弛んでくることがあり、又圧電素
子自体又はその出力端子と信号線との接合部分が振動等
によって疲労して、検出機能が低下することがあるため
である。

そこで、この発明においては、振動センサ自体又はその
増刊の異状を判定し得る燃料噴射時期検出装置を提供す
ることを目的とずろ。

そのだめ、この発明による燃料噴射時期検出装置にあっ
ては、機関の燃料系に取り伺けだ振動センサの出力に基
づく検出信号と、この検出信号を５１７均化して得だ基
準値を比較することによって燃料噴射時期を検出する従
来装置におし・て、燃料噴射時期検出用の基準値と、予
め定めだセンサ異状検出用の比較値とを比較し、その比
較結果に基づいて振動センサ自体又はその取付の異状を
判定するようにしている。

以下、この発明の実施例を添付図面を参照しながら説明
する。

第１図は、この発明の一実施例を示すブロック図である
。

同図において、振動センサ１は、ディーゼル機関の燃料
系の振動を検出し得る位置、例えば燃料噴射弁のスピル
チューブに取り伺けてあり、燃料系の振動に応じた信号
Ｓ１を出力する。

フィルタアンプ２は、振動センサ１からの信号Ｓ＋　か
ら特定の周波数帯域の信号を抽出して増幅し、その増幅
１〜だ信号を検出信号Ｓ２として出力する。

検波回路３は、フィルタアンプ２からの検出信号Ｓ２を
例えば半波検波（整流）して得だ半波信号Ｓ３を基準値
発生回路４に出力する。

基準値発生回路４は、例えば第２図に示すように後述す
るモノステーブルマルチバイブレータ（Ｏ３）６かも出
力されるパルス信−号Ｐ２が入力されている間のみオフ
するアナコグスイッチＡＳと、抵抗Ｒ１，Ｒ２，コンデ
ンサＣ９及びオペアンプＯＰ＋かもなる積分回路とによ
って構成され、次のような作用をなす。

すなわち、Ｏ８６からのパルス信号Ｐ２は、例えば第３
図に示すように燃料噴射に伴う振動が発生して℃・る間
である期間Ｔ２の間のみローレベルゝゝＬ“となイ）信
号であるから、ゲートの信号レベル力ｏ−ｖ　ヘルゝゝ
Ｌ“の時にのみオフするアナログスイッチＡＳからは、
検波回路３からの半波信号Ｓ３のうち第３図の期間ＴＩ
、Ｔ３等のバンクグランドノイズを示す信号のみが出力
される。

そして、このバックグランドノイズを示す信号”／１（
、（＝／ｉＨ＞　１　）　　　の積分回路によって平均
化して、第３図に一点鎖線で示すようなバックグランド
ノイズを示す信号の振幅値より若干大きな基準値Ｓｒ＋
を形成する。　なお、基準値Ｓ　］−１は基準値発生回
路４の回路構成上、負の値となるが、第３図では正の値
として示しである。

なお、この基準値発生回路４ば、第３図の期間Ｔ＋　、
Ｔ３の間、半波信号Ｓ３をザンプリングして、期間Ｔ２
の間そのナンプリング値をホールドする所謂ザノプルホ
ールド回路によって構成しであるが、必らずしもこのよ
うな構成にする必要はなく、時定数の設定の仕方によっ
てはアナコグスイッチＡＳを省略しても良い。

第１の比較器５は、フィルタアンプ２がもの検出信号Ｓ
２と、基準値発生回路４からの基準値Ｓｒ＋とを比較し
、　Ｓ２＜：、Ｓｒｌ　　となった時、すなわち燃料噴
射が開始されて終了するまでの間のみゝゝ１１　／／　
、　ＳＳ　、（、ｌ／を繰り返ずパルス信号、　Ｐｌを
出力する。

より若干長いパルス幅のパルスを出力するＩＪ　トＩＪ
ガラプル（再トリガ型）のモノマルチであり、入力され
るパルス信号Ｐ１に基づいて第３図に示す期間Ｔ２に略
しい期間のみローレベルゝゝＬ″となるパルス信号Ｐ２
を出力する。

第２の比較器γは、例えば第２図に示すように抵抗Ｒ３
〜Ｒ７とオペアンプＯＰ２とによって構成され、基準値
発生回路４かもの基準値Ｓｒ＋　（負の値）と、第３図
に破線で示すように予め定めだ比較値Ｓｒｚ、（負の値
）とを比較し、Ｓｒ＋＜Ｓｒ２　　の時にのみローレベ
ルゝゝＬ″の信号Ｐ３を出力する。

ところで、このような比較を行なう訳は次のような理由
による。

すなわち、第３図に示す期間ＴＩ、Ｔ３における半波信
号Ｓ３の小振幅信号は、主に燃料噴射ポンプや機関等の
機械的振動を示しており、振動センサ１自体及びその増
刊が正常なら必らず発生するものであり、この小振幅信
号を平均化して得た基準値Ｓ１・１が予め定めた比較値
Ｓｒ２より大きいか小さし・かを見れば、振動センサ１
の異状の有無を判定できる。

上死点センヤ８は、機関のフライホイールの外周の例え
ｄ、第１気筒の」二死点に対応する位置に設けた上死点
マークを検出するギャップセンサであり、上死点マーク
を検出する毎に信号Ｓ４を信号処理回路９に出力する。

信号処理回路９は、上死点センサ８からの信号Ｓ４　を
波形整形して得だ信号を上死点信号Ｐ４とし出力する。

次に、判定手段の作用を兼ねるマイクロコンピュータ１
０の動作を説明する。

マイクロコンピュータ１０は、入出カイ７ターフエース
（’Ｉ１０　）　　１１　、中央処理装置（ＣＰＵ）１
２、デー　タメモリ（ＲＡＭ、）　１３　、及びプログ
ラムメモリ（ＲＯＭ　）等によって構成され、第４図の
フロー図に示すようなプログラム処理を実行する。

先ず、マイクロコンピュータ１０内の全回路系のイニシ
ャライズを行なった後、第１図における第２の比較器７
の比較結果である信号Ｐ３及び信号処理回路９からの上
死点信号■〕４　とに基づいて振動センサ１及び上死点
センサ８の異状を判定１−るセンサテストルー・チンを
実行し、その後第１図のＯ８６からのパルス信号Ｐ２と
上死点信号Ｐ４とに基づ（・て燃料噴射時期を計測した
り、その４測結果の可否判断等を行なう計測診断ルーチ
ンを実行して終了する。

以下、この発明に係わるセンサテストルーチンを第５図
のフロー図を参照して説明する。

なお、開側診断ルーチンにおける燃料噴射時期の計測は
、例えばパルス信号Ｐ２の立下りからパルス信号Ｐ３の
後にくる最初の上死点信号Ｐ４までの時間を計測すると
共に、その計測した時間に対応するクランク角を算出す
ることによって行なうことができる。

第５図にお（・て、 ５ＴＥＰ１　　第１図の第２の比較器７から出力されて
いる信号Ｐ３を読み込む。

５ＴＥＰ２　５ＴＥＰｌで読み込んだ信号Ｐ３がローレ
ベルゝゝＬ“か否かをチェックし、〕・イレベルゝゝＴ
（”　なら５ＴＥＰ３に、ローレベルゝゝＬ“なら５Ｔ
ＥＰ］　ｌに夫々進む。

５ＴＥＰ　３　　上死点信号Ｐ４の読み込みを行ない、
この上死点信号Ｐ４が予め定めだ期間中に読み込まれた
時にのみ読込フラッグを立てる。

５ＴＥＰ４　５ＴＥＰ３で読込フラッグが立ったか否か
をチェックし、立っていれば５ＴＥＰ５に、立っていな
ければ５ＴＥＰＩＯに夫々進む。

５ＴＥＰ５　５ＴＥＰ４において読込フラッグが立って
いると判定されているため、機関が運転したがって、機
関が運転されているにも抱らず信号Ｐ３がノ１イレベル
′″ゞＨ”になっていることになり、それによって振動
センサ１に異状があると判定てきる。

そこで、先ず振動センサ１の取付チェックを促す表示を
第１図の表示器１５に表示ずろ。

５ＴＥＰ６　　作業者は表示器１５を見てその指示に従
って振動センサ１の取付具合をチェックし、そのチェッ
クが終了しだら、図示しな℃・入力手段によって取付チ
ェック完了を示ス信号をマイクロコンピュータ１０に入
力する。

５ＴＥＰ７　５ＴＥＰ］と同様な処理を行なって、信号
−Ｐ３を再度読み込む。

５ＴＥＰ８　５ＴＥＰ７で読み込んだ信号Ｐ３がローレ
ベルゝゝＬ”か否かをチェックし、ノ・イレベルゝゝＨ
“なら５ＴＥＰ９に、ローレベル″”Ｌ“なら５ＴＥＰ
１８に夫々進む。

りが完了しているにも抱らず、信号Ｐ３がハイレベルゝ
ゝＨ″となっているがら、振動センサ１自体が異状であ
ると判定し、第１図の表示器１５に振動センサ１が不良
であることを表示すると共に、振動センサ１の修理、交
換を促す表示も行なう。

５ＴＥＰ、１０　５ＴＥＰ４で読込フラッグが立ってい
ないと判定されているだめ、上死点センサ８が取り伺け
られていなし・可能性があると判定できる。

そこで、５ＴＥＰ２で信号Ｐ３がハイレベルゝゝＪ（／
／であることも確認されていることから、上死点センサ
８と共に振動センサ１の取付を促す表示を第１図の表示
器１５に表示する。

そして、作業者はその表示の指示に従って、センサの取
付の有無を実際に確認し、取り付けられていなければ、
センサの取付を行なう。

なお、この際機関が運転中でしかも２っのセンサとも適
正に取り伺けられているにも抱らず、表示器１５にセン
サ取付を促す表示が出れば、その時は両センサともそれ
自体が故障していると作業者が判断する。

そして、少なくとも振動センサ１が取り刊けられるか、
又は取り伺＆Ｊてあった振動センサ１の取付を適正にす
る作業がなされれば、５ＴＥＰ２において信号Ｐ３がロ
ーレベルゝゝＬ″であると判定されるため、５ＴＥＰ１
〜４，１０のループから抜は出て、５ＴＥＰ■１に進む
ことができる。

５ＴＥＰ、Ｉ　１．１２　５ＴＥＰ３　、　ｌＩと同様
の処理を行なって、読込フラッグが立っていれは５ＴＥ
Ｐ１．ｓに、立って℃・なけれは５ＴＥＰ１３に夫々進
む。

５ＴＥＰＩ　３　、］　４　５ＴＥＰＩ　２で読込フラ
ッグが立っていないと判定されて（・ろだめ、先ず５Ｔ
ＥＰ１３で上死点センサ８の数句チェックを促す表示を
第１図の表示器１５に表示し、５ＴＥＰ１４で作業者が
その指示に従つて上死点センサ８の取付具合をチェック
し、あるいは上死点センサ８が取り付けられていなけれ
ばその取付を行なった後、その作業完了を示す信号をマ
イクロコンピュータ１０に入力する。

５ＴＥＰＩ　５　、　Ｉ　６　　そして再び５ＴＥＰＩ
　１　、１２と同様な処理を行なって、読込フラッグが
立っていれば５ＴＥＰ　１８に、立っていなければ５Ｔ
ＥＰ１７に夫々進む。

５ＴＥＰＩ　７　５ＴＥＰＩ　Ｇで再び読込フラッグが
立って℃・ないと判定されて（・るため、今度は上死点
センサ８自体が不良であると認定して、その旨第１図の
表示器１５に上死点センサ８の修理、交換を促ず表示と
共に表示する。

５ＴＥＰ］　８　５ＴＥＰ８で信号Ｐ３がローレベル″
ＸＬ　／／であると、５ＴＥＰＩ　２　、Ｉ　６で読込
フラッグが立って℃・ると判定されているから、両セン
ザとも正常であると認定できるので、例えば両センザが
正常で、センサテストが終了した旨の表示を第１図の表
示器１５に表示するなどの処理を行なった後、次段ルー
チンである計測診断ルーチン（第４図）に進む。

なお、第５図に示すフロー図では、振動センサ１及び上
死点センサ８の取＋１チェックを促す表示を夫々１回ず
つ行なうようにした例に就て述べだが、各々複数回ずつ
行なうようにして、それでも尚且つ異状と判定された時
にセンサ不良とするようにしても艮℃・。

まだ、第５図のフロー図では、振動センサ１及び上死点
センサ８が共に不良の場合の表示がなされないが、その
場合を判定して表示するようにしても良い。

さらに、第１図のブロック図では、第１の比較器５に入
力される信号としてフィルタアング２からの検出信号Ｓ
２を用（・ているが、検出信号Ｓ２の代りにこの検出信
号Ｓ２を半波検波して得た半波信号やそのエンベローブ
信号を用いても良いことは勿論である。

以−１＝述べたように、この発明による燃料噴射時期検
出装置にあっては、振動センザ自体又はその取付の異状
を判定できるので、装置の信頼性が向上し７、非常に実
用度が高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示すブロック図、第２
図は、第１図における基準値発生回路４及び↓ 第２の比較器の一具体例を示す回路図、第３図は、第１
．第２図の動作説明に供する信号波形図、 第４図は、第１図のマイクロコンピュータが実行するプ
ログラムのフロー図、 第５図は、第４図におけるセンサテストルーチンを示す
フロー図である。 １・・・振動センサ　２・・・フィルタアンプ３・・・
検波回路　　４・・・基準値発生回路５・・・第１の比
較器 ６・・・モノステー　フルマルチバイブレータ７・・・
第２の比較器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　機関の燃料系に取り付けた振動センサの出力に基づ
   く検出信号と、該検出信号を平均化して得だ基準値とを
   比較することによって燃料噴射時期を検出する燃料噴射
   時期検出装置におし・て、前記基準値と予め定めた比較
   値とを比較する比較手段と、この比較手段による比較結
   果に基づいて前記振動センサの異状を判定する判定手段
   とを設けたことを特徴とする燃料噴射時期検出装置。