(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＣＵに内装されたＣＰＵにトランジスタおよび噴射端子を介してインジェクタの一端が電気的に接続され、該インジェクタの他端が電気的に電源に接続された電子制御燃料噴射装置において、
前記電源と前記インジェクタの他端との間にリレースイッチが介装され、
該リレースイッチが接続された前記ＥＣＵのリレー出力端子と前記ＣＰＵとの間にリレー駆動手段が介装され、
前記噴射端子と前記ＣＰＵとの間に、前記噴射端子の電圧レベルと前記ＣＰＵのクロックレベルとに基づいて、前記インジェクタの一端と前記ＣＰＵの噴射出力ポートとの間におけるショートを検知するショート検知手段が介装され、
該ショート検知手段により前記インジェクタの一端と前記ＣＰＵの噴射出力ポートとの間におけるショートが検知されると、前記リレーがオフされるように構成されていることを特徴とする電子制御燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電子制御燃料噴射装置に関し、より詳細には、インジェクタラインがショ−トしても燃料が噴きっぱなしとなるのを防止することができるフェ−ルセ−フ手段を備えた電子制御燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の電子制御燃料噴射装置を概略的に示した回路構成図である。図中、４０はＥＣＵを示しており、ＥＣＵ４０はＣＰＵ４１及びトランジスタＱ1 を含んで構成されている。ＣＰＵ４１の噴射出力ポ−トＰINJ41 はトランジスタＱ1 のベ−スB に接続されており、トランジスタＱ1 のエミッタE は接地され、コレクタC はＥＣＵ４０の噴射端子INJ40 に接続されている。ＥＣＵ４０の噴射端子INJ40 はインジェクタ５０のー端子５０ｂに接続されており、インジェクタ５０の＋端子５０ａは＋Ｂ電源に接続されている。
【０００３】
図５に示した従来の電子制御燃料噴射装置において、インジェクタ５０のオン・オフは、ＣＰＵ４１の噴射出力ポ−トＰINJ41 から出力される電圧のレベルにより制御される。すなわち、噴射出力ポ−トＰINJ41 がハイレベルである場合には、トランジスタＱ1 がオンし、＋Ｂ電源からインジェクタ５０、噴射端子INJ 40を通り、トランジスタＱ1 のコレクタC からエミッタE に向かう電流が流れる。該電流が流れることによりインジェクタ５０がオンし、燃料が噴射される。一方、噴射出力ポ−トＰINJ41 がロ−レベルである場合には、トランジスタＱ1 のベ−スB とエミッタE とが同電位となってトランジスタＱ1 がオフするので、＋Ｂ電源からインジェクタ５０に電流は流れず、インジェクタ５０はオフされる。したがって燃料は噴射されない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した電子制御燃料噴射装置には、以下に示す課題がある。もし噴射端子INJ40 がハ−ネスの噛み込み等でショ−トしたり、あるいはトランジスタＱ1 がショ−ト故障したりすると、INJ40 端子がロ−レベルとなり、＋Ｂ電源からインジェクタ５０に常に電流が流れ、インジェクタ５０がオン状態に保持されてしまう。そうなるとインジェクタ５０が全開し、燃料が噴きっぱなしとなって非常に危険な状態になる。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、インジェクタラインがショ−トした場合、インジェクタの電源を遮断することにより燃料の噴きっぱなしを防止することができるフェ−ルセ−フ手段を備えた電子制御燃料噴射装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係る電子制御燃料噴射装置は、ＥＣＵに内装されたＣＰＵにトランジスタ及び噴射端子を介してインジェクタの一端が電気的に接続され、該インジェクタの他端が電気的に電源に接続された電子制御燃料噴射装置において、前記電源と前記インジェクタの他端との間にリレースイッチが介装され、該リレースイッチが接続された前記ＥＣＵのリレー出力端子と前記ＣＰＵとの間にリレー駆動手段が介装され、前記噴射端子と前記ＣＰＵとの間に、前記噴射端子の電圧レベルと前記ＣＰＵのクロックレベルとに基づいて、前記インジェクタの一端と前記ＣＰＵの噴射出力ポートとの間におけるショートを検知するショート検知手段が介装され、該ショート検知手段により前記インジェクタの一端と前記ＣＰＵの噴射出力ポートとの間におけるショートが検知されると、前記リレーがオフされるように構成されていることを特徴としている。
【０００７】
【作用】
図１を用いて作用を説明する。図１は本発明に係る電子制御燃料噴射装置の基本構成を概略的に示したブロック図である。図中、１０はＥＣＵ、１１はＥＣＵ１０に内装されたＣＰＵを示しており、ＥＣＵ１０にはリレー出力端子RTおよび噴射端子INJ10が設けられ、ＣＰＵ１１には噴射出力ポートＰINJ11が設けられている。噴射端子INJ10と噴射出力ポートＰINJ11との間にはトランジスタＱ1、噴端子INJ10とリレー出力端子RTとの間にはショート検知回路１３及びリレー駆動回路１２が介装されており、リレー出力端子RTと＋Ｂ電源との間にはリレースイッチ１４が介装され、噴射出力端子INJ10とリレースイッチ１４との間にはインジェクタ５０が介装されている。
ショート検知回路１３は、噴射端子INJ10の電圧レベルとＣＰＵ１１の（後述する、図２記載のチェック出力ポートCHout、又は噴射出力ポートＰINJ11から出力される信号のレベル）クロックレベルとに基づいて、インジェクタ５０の−端子５０ｂとＣＰＵ１１の噴射出力ポートＰINJ11との間におけるショートを検知するものである。例えば、正常に動作していれば、ハイレベルになっているはずの期間に噴射端子INJ10の電圧レベルがローレベルになっている場合、ショートしていると判定される。
【０００８】
上記のように構成された電子制御燃料噴射装置は、以下のように動作する。ショ−ト検知回路１３により噴射端子INJ10 におけるショ−ト、あるいはトランジスタＱ1 におけるショ−ト故障等が検知されると、該検知を示す信号電圧がリレ−駆動回路１２へ出力され、前記検知信号を受信したリレ−駆動手段１２によりリレ−スイッチ１４がオフされる。リレ−スイッチ１４がオフされることにより、インジェクタ５０に＋Ｂ電源が供給されなくなり、インジェクタ５０が停止する。
【０００９】
以上説明したように本発明に係る電子制御燃料噴射装置にあっては、インジェクタ５０の−端子５０ｂと噴射出力ポ−トＰINJ11 との間（＝インジェクタライン）でショ−トが発生すると、上記で示したフェ−ルセ−フ措置が取られるようになっている。これにより、たとえ前記インジェクタラインでショ−トが発生しても、従来の電子制御燃料噴射装置のようにインジェクタ５０が全開して燃料が噴きっぱなしになることが防止され、安全性が確保される。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明に係る電子制御燃料噴射装置の実施例を図面に基づいて説明する。図２は実施例に係る電子制御燃料噴射装置を概略的に示した回路構成図であり、図中、１０はＥＣＵを示している。
ＥＣＵ１０にはリレ−出力端子RTおよび噴射出力端子INJ10 が設けられており、リレ−出力端子RTはリレ−スイッチ１４を構成するコイル１４ｂを介して＋Ｂ電源に接続され、噴射端子INJ10 はインジェクタ５０及びリレ−スイッチ１４を構成するスイッチ１４ａを介して＋Ｂ電源に接続されている。
【００１１】
１１はＥＣＵ１０に内装されたＣＰＵを示しており、ＣＰＵ１１には噴射出力ポ−トＰINJ11 、チェック出力ポ−トCHout 及びチェック入力ポ−トCHinの各ポ−トが設けられている。そして、ＣＰＵ１１の各ポ−トとＥＣＵ１０のリレ−出力端子RT及び噴射端子INJ10 との間には、リレ−駆動回路１２、ショ−ト検知回路１３及び噴射回路１５が介装されている。
【００１２】
リレ−駆動回路１２はトランジスタＱ2 及び抵抗Ｒ3、、Ｒ4 で構成されており、トランジスタＱ2 のコレクタC はリレ−出力端子RTに接続され、エミッタE は接地され、ベ−スB は抵抗Ｒ4 を介して接地されると共に、抵抗Ｒ3 を介してショ−ト検知回路１３を構成するD −ラッチ１３１の出力端子Ｑと接続されている。
噴射回路１５はトランジスタＱ1 及び抵抗Ｒ1 、Ｒ2 で構成されており、トランジスタＱ1 のコレクタC は噴射端子INJ10 に接続され、エミッタE は接地され、ベ−スB は抵抗Ｒ2 を介して接地されると共に、抵抗Ｒ1 を介してＣＰＵ１１の噴射出力ポ−トＰINJ11 と接続されている。
【００１３】
ショ−ト検知回路１３はＤ−ラッチ１３１、２入力ＯＲ回路１３２及びコンパレ−タ１３３で構成されている。コンパレ−タ１３３の＋の入力端子１３３ａは噴射端子INJ10 と接続され、ーの入力端子１３３ｂは基準値電圧ＶX を介して接地されており、出力端子１３３ｃはＤ−ラッチの入力端子Ｄに接続されている。２入力ＯＲ回路１３２の一方の入力端子１３２ａはＣＰＵ１１の噴射出力ポ−トＰINJ11 と接続され、もう一方の入力端子１３２ｂはチェック出力ポ−トCHout と接続され、出力端子１３２ｃはＤ−ラッチ１３１の入力端子CLK に接続されており、Ｄ−ラッチ１３１の出力端子Ｑは上記したようにリレ−駆動回路１２を構成する抵抗Ｒ3 の一端に接続されると共に、ＣＰＵ１１のチェック入力ポ−トCHinにも接続されている。
【００１４】
上記の如く構成された電子制御燃料噴射装置は、インジェクタラインがショ−トした場合、以下のように動作する。図３及び図４は各端子における電圧のタイミングチャ−トを示した図であり、図３はＩＧ（イグニッション）オン時、つまりエンジンを始動させる前の場合を示し、図４は噴射動作時、つまりエンジンを始動させている場合を示している。なお、各端子における電圧を示すときは、各端子を示す符号の前にＳを付けて表わすこととする。
【００１５】
まず図３の場合から説明する。図３の場合、エンジン始動前の状態を示しているので、インジェクタラインがショ−トするしないにかかわらず、噴射出力ポ−トＰINJ11 からはロ−レベルの電圧ＳＰINJ11 が出力される。その場合、ＣＰＵ１１のチェック出力ポ−トCHout からはパルス電圧ＳCHout が出力され、２入力OR回路１３２を介してＤ−ラッチ１３１のクロック入力ＳCLK としてクロック端子CLK に供給される。Ｄ−ラッチ１３１においてはＳCLK の立ち上がりで端子D に入力されるデ−タがラッチされるようになっている。以下、正常時とインジェクタラインショ−ト時とに別けて説明する。
【００１６】
正常時：ＳＰINJ11 がロ−レベルであるので、トランジスタＱ1 がオフし、噴射端子INJ10 の電圧ＳINJ10 がハイレベルに保持され、コンパレータ１３３の出力端子１３３ｃからＤ−ラッチ１３１の入力端子Ｄにハイレベルの電圧（ＳＤ）が出力される。ＳＤがハイレベルとなることにより、出力端子Ｑの電圧ＳＱもハイレベルとなり、ハイレベルの電圧ＳＱがリレ−駆動回路１２を構成するトランジスタＱ2 に入力され、トランジスタＱ2 がオンし、リレ−出力端子RTの電圧ＳRTがロ−レベルとなる。ＳRTがロ−レベルになると、＋Ｂ電源からリレ−スイッチ１４を構成するコイル１４ｂに電流が流れてスイッチ１４ａがオンする。
【００１７】
以上示したように、エンジンを始動させる前の状態で実施例に係る電子制御燃料噴射装置が正常に動作している時には、リレ−スイッチ１４はオン状態にあるが、トランジスタＱ1 がオフしているのでインジェクタ５０に＋Ｂ電源から電流が流れず、燃料が噴射されないようになっている。
【００１８】
インジェクタラインショート時：インジェクタラインがショートすると噴射端子INJ10の電圧ＳINJ10がローレベルになり、コンパレータ１３３の出力端子１３３ｃからＤ−ラッチ１３１の入力端子Ｄにローレベルの電圧が出力され、入力端子Ｄの電圧ＳＤがハイレベルからローレベルに変化する。そして、ＳＤの該変化はクロックＳCLK の立ち上がりで検出され、出力端子Ｑの電圧ＳＱがハイレベルからローレベルに変化する。ＳＱがローレベルになると、トランジスタＱ2がオフしてリレー出力端子RTの電圧ＳRTがハイレベルになるので、＋Ｂ電源からコイル１４ｂに電流が流れなくなり、リレースイッチ１４がオフする。
【００１９】
以上示したように、エンジンを始動させる前の状態でインジェクタラインがショ−トした場合、実施例に係る電子制御燃料噴射装置においては、リレ−スイッチ１４をオフすることでインジェクタ５０に対する＋Ｂ電源の供給を遮断し、燃料が噴射されないようにしている。
【００２０】
次に図４の場合を説明する。噴射動作時はＣＰＵ１１の噴射出力ポ−トＰINJ11 からパルス電圧（噴射出力）ＳＰINJ11 が出力されるので、図３に示したＩＧオン時と異なり、チェック出力ポ−トCHout の電圧ＳCHout はロ−レベルに保持される。そして、上記パルス電圧ＳＰINJ11 が２入力OR回路１３２を介してＤ−ラッチ１３１のクロック端子CLK に入力されると共に、噴射回路１５を構成するトランジスタＱ1 にも入力される。トランジスタＱ1 はパルス電圧ＳＰINJ11 がハイレベルの時はオンし、ＳＰINJ11 がロ−レベルである時はオフする。したがって噴射端子INJ10 の電圧ＳINJ10 のハイ・ロ−は、図４に示したようにＳＰINJ11 のハイ・ロ−と逆になる。以下、正常時とインジェクタラインショ−ト時とに別けて説明する。
【００２１】
正常時：噴射端子INJ10 の電圧ＳINJ10 はコンパレ−タ１３３を介してＤ−ラッチ１３１の入力端子Ｄに入力され、クロックＳCLK によりサンプリングされる。その場合、図４に示したように、入力端子Ｄの電圧ＳＤにおけるハイ・ロ−レベルの変化はクロックＳCLK における変化に比べて若干遅れるので、クロックＳCLK の立ち上がりで検出されるのは、ＳＤのハイレベル領域になる。したがって正常時においては、Ｄ−ラッチ１３１の出力端子Ｑの電圧ＳＱは常にハイレベルとなり、該電圧ＳＱがＣＰＵ１１のチェック入力ポ−トCHinに入力されると共に、リレ−駆動回路１２を構成するトランジスタＱ2 にも入力される。図３の場合と同様に、ＳＱがハイレベルであればトランジスタＱ2 がオンするので、リレ−出力端子RTの電圧ＳRTがロ−レベルになり＋Ｂ電源からリレ−スイッチ１４を構成するコイル１４ｂに電流が流れ、リレ−スイッチ１４がオンする。
【００２２】
以上説明したように、噴射動作時において実施例に係る電子制御燃料噴射装置が正常に動作している場合には、リレ−スイッチ１４はオン状態に保持されており、噴射出力ポ−トＰINJ11 から出力される噴射出力ＳＰINJ11 のハイ・ロ−に応じてトランジスタＱ1 がオン・オフされ（＝インジェクタ５０への＋Ｂ電源の供給がオン・オフされ）、燃料の噴射が制御されるようになっている。
【００２３】
インジェクタラインショ−ト時：インジェクタラインがショ−トすると、その時点で噴射端子INJ10 の電圧ＳINJ10 がロ−レベルとなり、それにつれてＤ−ラッチ１３１の入力端子Ｄの電圧ＳＤもロ−レベルになる。これによりクロックＳCLK の立ち上がりで検出される電圧がロ−レベルになるので、出力端子Ｑから出力される電圧ＳＱもロ−レベルとなり、該ＳＱはＣＰＵ１１のチェック入力ポ−トCHinおよびリレ−駆動回路１２を構成するトランジスタＱ2 に入力される。トランジスタＱ2 にロ−レベルの電圧が入力されるとトランジスタＱ2 がオフしてリレ−出力端子RTの電圧ＳRTがハイレベルとなるので、リレ−スイッチ１４を構成するコイル１４ｂに＋Ｂ電源から電流が流れなくなりリレ−スイッチ１４がオフする。一方、チェック入力ポ−トCHinにロ−レベルが入力されると、ＣＰＵ１１により噴射出力ポ−トＰINJ11 から出力される噴射出力が停止され、ＳＰINJ11 が図４に示したようにロ−レベルに保持される。
【００２４】
上記したように、噴射動作時においてインジェクタラインがショ−トした場合、実施例に係る電子制御燃料噴射装置にあっては、リレ−スイッチ１４をオフすることでインジェクタ５０への＋Ｂ電源の供給を遮断すると共に、ＣＰＵ１１により噴射出力ポ−トＰINJ11 から出力される噴射出力が停止されるようになっている。
【００２５】
以上説明したように実施例に係る電子制御燃料噴射装置にあっては、インジェクタラインがショ−トした場合には、インジェクタ５０と＋Ｂ電源との間に介装されたリレ−スイッチ１４がオフされ、インジェクタ５０への＋Ｂ電源の供給が遮断されるようになっているので、インジェクタ５０が全開となって燃料が噴きっぱなしになることを防止することができ、安全性を確保することができる。
【００２６】
また、噴射動作時にインジェクタラインがショ−トした場合、実施例においてはＣＰＵ１１により噴射出力が停止されるようになっており、上記リレ−スイッチ１４をオフすることと併せて２重のフェ−ルセ−フ措置を取っているので、安全性の確保をより一層確実にすることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明に係る電子制御燃料噴射装置は、インジェクタラインがショ−トした場合、インジェクタと＋Ｂ電源との間に介装されたリレ−スイッチがオフされて前記インジェクタに＋Ｂ電源が供給されないように構成されているので、前記ショ−トが発生しても前記インジェクタが全開となって燃料が噴きっぱなしになることを防止することができ、安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子制御燃料噴射装置の基本構成を示した概略ブロック図である。
【図２】本発明に係る電子制御燃料噴射装置の実施例を概略的に示した回路構成図である。
【図３】ＩＧオン時における各端子の電圧を示したタイミングチャ−トである。
【図４】噴射動作時における各端子の電圧を示したタイミングチャ−トである。
【図５】従来の電子制御燃料噴射装置を概略的に示した回路構成図である。
【符号の説明】
１０  ＥＣＵ
１１  ＣＰＵ
１２  リレ−駆動回路
１３  ショ−ト検知回路
１４  リレ−スイッチ
５０  インジェクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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