JPS622307A

JPS622307A - 診断装置

Info

Publication number: JPS622307A
Application number: JP60140441A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Inoue; 宏井上
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-06-28
Filing date: 1985-06-28
Publication date: 1987-01-08

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、車両等の各種制御システムで使用されている
電磁ソレノイド及びその制御系の故障を診断するため、
ソレノイド駆動信号を記憶するようにした診断装置に関
する。

（従来技術）従来、車両用制御システムの動作状態、例えば燃料噴射
弁を駆動する電磁ソレノイドの動作状態を監視してシス
テム異常を診断するために使用する信号記憶装置として
は、例えば電磁ソレノイドの駆動信号をＡ／Ｄ変換して
そのままメモリに記憶し、記憶データを再生することで
故障原因を追及できるようにした診断装置が考えられて
いる（特願昭５４−１３０８４６号等）。

第３図はこのような従来の診断装置の概略を示したもの
で、制御システムとしてセンサ１、制御回路２、アクチ
ュエータとしての電磁ソレノイド３及びコネクタ４，５
を備え、制御回路２からの駆動信号を信号線８によって
記憶回路７に入力し、書込指令回路６によって所定のタ
イミングで時系列的に記憶回路７に書込んで記憶させ、
後に記憶回路７の記憶内容を再生することで電磁ソレノ
イド３に動作異常が起きたときの故障診断ができるよう
にしている。

しかし、実際問題として記憶回路７の記憶容量には限度
があるため、第４図に示すようなタイマ１０ａを備えた
回路を使用し、所定のタイミングでタイマ１０ａを起動
し、タイマ１０ａで定まる一定期間のデータのみを記憶
するようにしている。

例えば、エンジン始動スイッチ１１ａのオンでタイマ１
０ａを起動し、Ｔ時間に亘って得られるタイマ出力をア
ンドゲート１２ａに与え、アンドゲート１２ａから発振
器１３ａによる書込クロック１４ａを一定時間出力して
記憶回路７にデータを書込むようにしている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、一定時間の間だけ故障診断のためのデー
タ記憶を行なう装置にあっても次の問題があった。

まず、電磁ソレノイドの動作異常を正確に捕えるために
は、例えば電磁弁をデユーティ制御しているソレノイド
駆動信号のオン、オフ周期で定まる早いタイミングでサ
ンプリングして記憶データを書込む必要があり、例えば
電磁ソレノイドのオン、オフ周期を１００ｍ５とすると
、サンプリングレートは１ｍＳ以下の極めて高速のタイ
ミングとなるため、時系列データとして所定期間にわた
り記憶させるには記憶容量が膨大になる。

また、所定期間のみデータ記憶を行なっても、その期間
に箕常が発生するとは限らず、結局故障診断のための記
憶データが常に得られるとは限らない。

一方、電磁ソレノイドの自体の故障診断のためには、ソ
レノイド駆動信号のオン、オフ周期のみならず、ソレノ
イドオフ時に発生する逆起電圧の大きさも知る必要があ
り、そのため例えば０．１ｍｓのサンプリングレートで
得たデータは逆起電圧のレベルを知るために例えば８ビ
ットのデジタル信号に変換して記憶する必要があり、記
憶データのビット数が増えることで更に記憶回路の記憶
容量が増加し、コスト的にも高価になるという問題があ
った。

（問題点を解決するための手段）本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
電磁ソレノイドのオン、オフ駆動信号およびソレノイド
オフ時に発生する逆起電圧の大きざを記憶容量を増加す
ることなく記憶できるようにしたコスト的に安価な診断
装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明におっては、ソレノイド
駆動信号に含まれる逆起電圧成分を除去する波形整形を
施してソレノイドオン、オフ信号に同期したデジタル信
号を取出し、一方、逆起電圧を予め設定した上下限と比
較して３段階（上限以上、上下限の間、下限以下）のい
ずれのレベルにあるかを示す２ビットのレベル情報を前
記デジタル信号に同期して出力して記憶回路に書込み、
この記憶データからオンオフデユーティ、逆起電圧のレ
ベル等が分るようにしたものである。

（実施例）第１図は本発明の一実施例を示した回路ブロック図であ
る。

まず構成を説明すると、１１は記憶回路に書込まれるソ
レノイド駆動信号（Ａ＞が与えられる入力端子でおり、
このソレノイド駆動信号には電磁ソレノイドをデユーテ
ィ制御するためのオン、オフ信号及びソレノイドオフで
発生した逆起電圧が重畳した第２図（Ａ＞に示す信号波
形をもっている。

１０は波形整形回路であり、入力端子１１がらのソレノ
イド駆動信号に含まれる逆起電圧成分を除去してソレノ
イドオン、オフに同期したデジタル信号を出力する。１
２は波形整形回路１０の出力を反転するインバータであ
り、インバータ１２の出ツクはＲＳフリップフロップ１
５のリセット人力Ｒとなる。

一方、ソレノイド駆動信号（Ａ＞に含まれる逆起電圧の
大きざを比較判断するため、コンパレータ１３．１４が
設けられる。コンパレータ１３のマイナス入力にはソレ
ノイドが正常な時の逆起電圧の上限を与える基準電圧Ｖ
ｒｅｆ１が設定され、またコンパレータ１４のマイナス
入力にはソレノイドが正常な時の逆起電圧の下限を与え
る基準電圧ｙｒ’ｅｒ２が設定されている。即ち、コン
パレータ１３，１４は上限■ｒｅｆ１と下限Ｖｒｅｆ２
を閾値としたウィンドコンパレータを構成し、逆起電圧
が上下限の範囲内におる時、コンパレータ１３゜１４の
出力は（１，１）、上限を越えると（０゜１）、更に下
限以下となると（１，Ｏ）となる。

このコンパレータ１３，１４の出力は、それぞれＲＳフ
リップフロップ１５．１６のセット人力Ｓとなる。

ＲＳフリップフロップ１５のＱ出力はＥＸ−ＯＲ１７の
一方の入力に与えられ、他方の入力には波形整形回路１
０の出力が与えられている。

このＲＳフリップフロップ１５．１６及びＥＸ−ＯＲ１
７で成る回路部は、コンパレータ１３゜１４の比較判別
で得られた逆起電圧のレベルを示す２ビットのレベル情
報を波形整形回路１０からのソレノイドオン、オフの周
期を表わすデジタル信号のタイミングに同期して出力す
ることで、図示しないデータ書込回路によって記憶回路
に書込ませる信号処理手段としての回路機能を有する。

次に第１図の実施例における各部の信号波形を示した第
２図のタイミングチャートを参照して回路動作を説明す
る。

まず入力端子１１に対するソレノイド駆動信号は、第２
図（Ａ＞に示すように所定のオン、オフ周期を持ち、且
つオフとなるタイミングでソレノイドに発生した逆起電
圧が重畳されている。

このソレノイド駆動信号（Ａ＞は、波形整形回路１０で
逆起電圧成分が取除かれ、ソレノイドのオン、オフを示
す「０，１」のデジタル信号に変換される。この波形整
形回路１０の出力は、インバータ１２で反転され、出力
（Ｃ）となる信号波形を得る。

一方、ソレノイド駆動信＠（Ａ）は、コンパレータ１３
，１４のそれぞれで上限Ｖｒｅｆ１及び下限Ｖｒｅｆ２
と比較されており、例えば時刻ｔ１のタイミングでは上
下限の範囲内にあることから、コンパレータ１３の出力
は「Ｏ」、コンパレータ１４の出力は「１」となる。ま
た時刻ｔ２のタイミングでは、下限Ｖｒｅｆ２以下にあ
ることからコンパレータ１３，１４の出力は共にｒＯＪ
となる。

更に時刻ｔ３のタイミングでは上限Ｖｒｅｆ１を越えて
いることから、コンパレータ１３，１４の出力は共に「
１」となる。

ＲＳフリップフロップ１５．１６はコンパレータ１３，
１４の出力「１」によりセットされ、引続いて得られる
インバータ１２の出力（Ｃ）の立上りでリセットされ、
その結果、ＲＳクリップフロップ１５の出力Ｑは第２図
（Ｆ）に示す信号波形となる。またＲＳフリップフロッ
プ１６のＱ出力は、第２図（Ｈ）に示す信号波形となる
。

更にＲＳフリップフロップ１５のＱ出力は、波形整形回
路１０の出力（Ｂ）と共にＥＸ−ＯＲ１７に入力され、
この出力（Ｅ）は第２図（Ｇ）に示すようになる。ここ
で最終出力となるＥＸ−ＯＲ１７の出力（Ｇ）と、ＲＳ
フリップフロップ１６のＱ出力（Ｈ）を見ると次表−１
のようになる。

即ち、逆起電圧が上下限の範囲内となる正常時には、出
力（Ｇ）、（Ｈ）は（１，１＞であり、上限を越えた時
には（０，１）となり、更に下限以下では（１’、Ｏ）
となる。更に記憶回路に書込む最終的な出力信号（Ｇ）
、（Ｈ）を第１図に点線で示すようにオアゲート１８で
論理和（Ｉ）を取出すと、第２図（１）に示すように、
この信号波形は、波形整形回路１Ｑで逆起電圧成分を取
除いたソレノイドオン、オフに同期したデジタル信号に
一致してあり、従って、信号出力（Ｇ）。

（Ｈ）を記憶回路に記憶し、再生時に両者の論理和を取
出せばソレノイドオン、オフ信号の各周期を知ることが
できる。勿論、逆起電圧の範囲が正常範囲、即ち上下限
の範囲内にあれば制御出力（Ｇ）または（Ｈ）のいずれ
かによってもオン、オフ周期を知ることができる。

次に第１図の実施例で得られるオン、オフパルス幅及び
逆起電圧のレベル情報を含む２ビットのデジタル情報の
記憶回路への書込みを説明する。

まず、データ書込みに必要な信号のビット数は２ビット
であり、また電磁ソレノイドのオン、オフ周期を例えば
１００ｍ５とした場合、デユーティ比を％オーダでチェ
ックするために書込みのサンプリングレートを１ｍＳに
設定すれば良い。その結果、１秒間当りのデータ書込み
に必要なメモリ容量は（１ｓｅｃ　１０．００１　ｓｅｃ　）　ｘ　２ｂｉｔ
＝２０００ｂｉｔとなる。一方、ソレノイド駆動信号を本発明のようにデ
ータ処理せず、Ａ／Ｄ変換した後にそのまま記憶する場
合には、極く短時間の逆起電圧の発生時間を考慮すると
、０．１ｍ５ｅｃ程度のサンプリングレートを要し、記
憶データのビット数も逆起電圧のレベルを表わす必要が
あるため、例えば８ビット必要となる。従って、同じく
１秒間のデータ記憶のためのメモリ容量は、（１ｓｅｃ　１０．０ＯＯ１ｓｅｃ　）ｘ８ｂｉｔ＝８
００００ｂｉｔとなり、本発明に比べ４０倍ものメモリ容量を必要とす
る。このことから本発明の信号記憶による記憶容量の低
減が著しいことが裏付けられる。

尚、上記の実施例は燃料噴射や適宜の流体制御で所定の
流量に電磁弁開度を保つデユーティ制御のためのソレノ
イド駆動電圧についてのデータ記憶を例にとるものであ
ったが、本発明はこれに限定されず、電磁ソレノイドを
オン、オフ駆動する駆動信号であれば、適宜の信号波形
についてそのまま適用することができる。

（発明の効果）以上説明してきたように本発明によれば、電磁ソレノイ
ドのオン、オフ駆動信号及び駆動信号に含まれるソレノ
イドオフ時に発生した逆起電圧を記憶回路に記憶する診
断装置において、ソレノイド駆動信号に含まれる逆起電
圧成分を除去する波形整形を施して、ソレノイドオン、
オフ信号に同期したデジタル信号を取出し、一方、逆起
電圧を予め定めた上下限と比較して３段階（上限以上、
上下限の間、下限以下）のいずれかのレベルにあるか否
かを示す２ビットのレベル情報を前記デジタル信号に同
期して出力して記憶回路に書込むようにしたため、ソレ
ノイド駆動信号を単にＡ／Ｄ変換して、そのまま記憶す
る従来装置に比べ、データビット数が少ないことから、
情報内容を損うことなく記憶容量を著しく低減すること
ができる。

また、単一の信号に付き２ビットのデータ、即ち２系統
のデータに変換して記憶するため、データ記憶の回路処
理にあける冗長性を向上させることができる。例えば２
ビットの書込みデータの内、いずれか一方が書込みエラ
ーを起こしても、他方の正しい書込みを行なわれたデー
タから原信号を再現することが可能となる。

更にデータ書込みの段階でパルス幅及び逆起電圧の適否
に付き異常判断のデータ処理が施されているため、デー
タ再生時における異常診断を迅速且つ効率良く行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した回路ブロック図、第
２図は第１図の実施例における各部の信号波形を示した
タイミングチャート、第３，４図は従来例を示したブロ
ック図でおる。１：センサ２：制御回路３：アクチュエータ４．５：コネクタ１０：波形整形回路１１：入力端子１２：インバータ１３．１４：コンパレータ１５．１６：ＲＳフリップフロップ１７　：　ＥＸ−ＯＲ（排他論理和）特許出願人　日産自動車株式会社ｏｏｏｏｏｏｏ　　　　　　。

Claims

【特許請求の範囲】　電磁ソレノイドのオン、オフ駆動信号及び該駆動信号
に含まれるソレノイドのオフ時における逆起電圧を記憶
回路に記録することにより電磁ソレノイド及びその制御
系の故障を診断する装置に於いて、前記ソレノイド駆動信号に含まれる逆起電圧成分を除去
しソレノイドのオン、オフ信号に同期したデジタル信号
を出力する波形整形手段と、前記逆起電圧を予め定めた
上下限と比較し、上限以上、上下限の範囲内または下限
以下のいずれかを表わす２ビットのレベル情報を出力す
るレベル比較手段と、前記波形整形手段のデジタル信号に同期したタイミング
で前記レベル比較手段からの２ビットのレベル情報を前
記記憶回路に出力する信号処理手段とを備えたことを特
徴とする診断装置。