JP2003027994A - 自動車用インジェクタ駆動回路 - Google Patents
自動車用インジェクタ駆動回路Info
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- JP2003027994A JP2003027994A JP2001213247A JP2001213247A JP2003027994A JP 2003027994 A JP2003027994 A JP 2003027994A JP 2001213247 A JP2001213247 A JP 2001213247A JP 2001213247 A JP2001213247 A JP 2001213247A JP 2003027994 A JP2003027994 A JP 2003027994A
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- switching element
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】駆動素子の発熱を低減できる自動車用インジェ
クタ駆動回路を提供することにある。 【解決手段】開弁電流制御回路２０は、インジェクタ１
０に開弁に必要な電流を流した後、スイッチング素子Ｓ
Ｗ１をオフにして、緩やかに電流を立ち下げる。急峻立
ち下げ下流側制御回路３０は、スイッチング素子ＳＷ２
をハーフ・オン状態にして、その後急峻に電流を立ち下
げる。保持電流制御回路４０は、その後、保持電流に切
り替える。インジェクタ１０に流す電流を緩やかに立ち
下げることにより、駆動素子の発熱を低減できる。
クタ駆動回路を提供することにある。 【解決手段】開弁電流制御回路２０は、インジェクタ１
０に開弁に必要な電流を流した後、スイッチング素子Ｓ
Ｗ１をオフにして、緩やかに電流を立ち下げる。急峻立
ち下げ下流側制御回路３０は、スイッチング素子ＳＷ２
をハーフ・オン状態にして、その後急峻に電流を立ち下
げる。保持電流制御回路４０は、その後、保持電流に切
り替える。インジェクタ１０に流す電流を緩やかに立ち
下げることにより、駆動素子の発熱を低減できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用インジェ
クタを駆動する自動車用インジェクタ駆動回路に関す
る。
クタを駆動する自動車用インジェクタ駆動回路に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の自動車用インジェクタ駆動回路と
しては、例えば、特開平９−２０９８０７号公報に記載
されているように、開弁電流を流した後、電流を立ち下
げ、さらに、保持電流に切り替えるものが知られてい
る。ここで、特開平９−２０９８０７号公報に記載され
ているものでは、電流立ち下げ時の傾きは、昇圧コンデ
ンサの容量Ｃと、インジェクタの内部のコイルのリアク
タンスＬと、電流が流れる経路上の抵抗の抵抗値Ｒから
なるＬＣＲ回路の時定数で決まるものであるため、急峻
な立ち下がりとなっている。
しては、例えば、特開平９−２０９８０７号公報に記載
されているように、開弁電流を流した後、電流を立ち下
げ、さらに、保持電流に切り替えるものが知られてい
る。ここで、特開平９−２０９８０７号公報に記載され
ているものでは、電流立ち下げ時の傾きは、昇圧コンデ
ンサの容量Ｃと、インジェクタの内部のコイルのリアク
タンスＬと、電流が流れる経路上の抵抗の抵抗値Ｒから
なるＬＣＲ回路の時定数で決まるものであるため、急峻
な立ち下がりとなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
９−２０９８０７号公報に記載されているように、電流
の立ち下がりを急峻にして、電流立ち下がりから保持電
流に切り替えた場合、インジェクタの開弁エネルギーを
確保するため、開弁電流の設定値を上げなければなら
ず、駆動素子の発熱が大きくなるという問題があった。
９−２０９８０７号公報に記載されているように、電流
の立ち下がりを急峻にして、電流立ち下がりから保持電
流に切り替えた場合、インジェクタの開弁エネルギーを
確保するため、開弁電流の設定値を上げなければなら
ず、駆動素子の発熱が大きくなるという問題があった。
【０００４】本発明の目的は、駆動素子の発熱を低減で
きる自動車用インジェクタ駆動回路を提供することにあ
る。
きる自動車用インジェクタ駆動回路を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明は、インジェクタに流す電流を制御し
て、インジェクタを駆動する自動車用インジェクタ駆動
回路において、開弁に必要な電流を流した後、緩やかに
電流を立ち下げ、その後急峻に電流を立ち下げ、さら
に、保持電流に切り替える制御手段を備えるようにした
ものである。かかる構成により、駆動素子の発熱を低減
し得るものとなる。
るために、本発明は、インジェクタに流す電流を制御し
て、インジェクタを駆動する自動車用インジェクタ駆動
回路において、開弁に必要な電流を流した後、緩やかに
電流を立ち下げ、その後急峻に電流を立ち下げ、さら
に、保持電流に切り替える制御手段を備えるようにした
ものである。かかる構成により、駆動素子の発熱を低減
し得るものとなる。
【０００６】（２）上記（１）において、好ましくは、
開弁に必要な電流を供給するとともに内部に昇圧コンデ
ンサを内蔵する昇圧電源と、この昇圧電源と上記インジ
ェクタの間に接続されたスイッチング素子と、上記イン
ジェクタと並列に配置された環流ダイオードとを備え、
上記制御手段は、緩やかに電流を立ち下げる際には、上
記スイッチングをオフとして、上記環流ダイオードを介
して、上記インジェクタに電流を流すようにしたもので
ある。
開弁に必要な電流を供給するとともに内部に昇圧コンデ
ンサを内蔵する昇圧電源と、この昇圧電源と上記インジ
ェクタの間に接続されたスイッチング素子と、上記イン
ジェクタと並列に配置された環流ダイオードとを備え、
上記制御手段は、緩やかに電流を立ち下げる際には、上
記スイッチングをオフとして、上記環流ダイオードを介
して、上記インジェクタに電流を流すようにしたもので
ある。
【０００７】（３）上記（１）において、好ましくは、
上記インジェクタと接地電位の間に接続された第２のス
イッチング素子を備え、上記制御手段は、急峻に電流を
立ち下げる際に、上記第２のスイッチング素子をハーフ
・オン状態とするようにしたものである。
上記インジェクタと接地電位の間に接続された第２のス
イッチング素子を備え、上記制御手段は、急峻に電流を
立ち下げる際に、上記第２のスイッチング素子をハーフ
・オン状態とするようにしたものである。
【０００８】（４）上記（１）において、好ましくは、
上記制御手段は、上記インジェクタを流れる電流が所定
電流になったことを検出して、立ち下がり電流を緩やか
から急峻に切り替えるようにしたものである。
上記制御手段は、上記インジェクタを流れる電流が所定
電流になったことを検出して、立ち下がり電流を緩やか
から急峻に切り替えるようにしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図４を用いて、本発
明の一実施形態による自動車用インジェクタ駆動回路の
構成および動作について説明する。図１は、本発明の一
実施形態による自動車用インジェクタ駆動回路の構成を
示す回路図である。
明の一実施形態による自動車用インジェクタ駆動回路の
構成および動作について説明する。図１は、本発明の一
実施形態による自動車用インジェクタ駆動回路の構成を
示す回路図である。
【００１０】インジェクタ１０の一方の端子ＴＥ１は、
スイッチング素子ＳＷ１を介して、昇圧電源ＰＳ１に接
続されている。インジェクタ１０の内部には、プランジ
ャコイルが配置されている。スイッチング素子ＳＷ１
は、開弁電流制御用のＦＥＴである。昇圧電源ＰＳ１
は、開弁電流をインジェクタ１０のプランジャコイルに
供給するための電源であり、その内部には、昇圧コンデ
ンサを含んでいる。
スイッチング素子ＳＷ１を介して、昇圧電源ＰＳ１に接
続されている。インジェクタ１０の内部には、プランジ
ャコイルが配置されている。スイッチング素子ＳＷ１
は、開弁電流制御用のＦＥＴである。昇圧電源ＰＳ１
は、開弁電流をインジェクタ１０のプランジャコイルに
供給するための電源であり、その内部には、昇圧コンデ
ンサを含んでいる。
【００１１】また、インジェクタ１０の他方の端子ＴＥ
２は、スイッチング素子ＳＷ２および検出抵抗ＲＳの直
列回路を介して、接地されている。スイッチング素子Ｓ
Ｗ２は、下流側通電用のＦＥＴである。スイッチング素
子ＳＷ２を構成する下流側通電用のＦＥＴのゲート−ド
レイン間には、ツエナーダイオードＺＤが接続されてい
る。検出抵抗ＲＳは、インジェクタ１０を流れるインジ
ェクション電流ＩINJを検出するための低抵抗である。
２は、スイッチング素子ＳＷ２および検出抵抗ＲＳの直
列回路を介して、接地されている。スイッチング素子Ｓ
Ｗ２は、下流側通電用のＦＥＴである。スイッチング素
子ＳＷ２を構成する下流側通電用のＦＥＴのゲート−ド
レイン間には、ツエナーダイオードＺＤが接続されてい
る。検出抵抗ＲＳは、インジェクタ１０を流れるインジ
ェクション電流ＩINJを検出するための低抵抗である。
【００１２】さらに、インジェクタ１０の一方の端子Ｔ
Ｅ１は、スイッチング素子ＳＷ３を介して、バッテリー
電源ＰＳ２に接続されている。スイッチング素子ＳＷ３
は、保持電流制御用のＦＥＴである。バッテリ電源ＰＳ
２は、インジェクタ１０に保持電流を流すための電源で
ある。バッテリ電源ＰＳ２の電圧をＶBとすると、昇圧
電源ＰＳ１の電圧ＶHは、バッテリ電圧ＶBを昇圧コンデ
ンサにより昇圧した電圧であり、ＶH＞ＶBとなってい
る。
Ｅ１は、スイッチング素子ＳＷ３を介して、バッテリー
電源ＰＳ２に接続されている。スイッチング素子ＳＷ３
は、保持電流制御用のＦＥＴである。バッテリ電源ＰＳ
２は、インジェクタ１０に保持電流を流すための電源で
ある。バッテリ電源ＰＳ２の電圧をＶBとすると、昇圧
電源ＰＳ１の電圧ＶHは、バッテリ電圧ＶBを昇圧コンデ
ンサにより昇圧した電圧であり、ＶH＞ＶBとなってい
る。
【００１３】また、インジェクタ１０の一方の端子ＴＥ
１には、環流ダイオードＲＤを介して、接地されてい
る。
１には、環流ダイオードＲＤを介して、接地されてい
る。
【００１４】スイッチング素子ＳＷ１は、開弁電流駆動
用プリドライバＰＤ１を介して、開弁電流制御回路２０
によって制御される。スイッチング素子ＳＷ２は、急峻
立ち下げ下流側制御回路３０によって制御される。スイ
ッチング素子ＳＷ３は、保持電流駆動用プリドライバＰ
Ｄ２を介して、保持電流制御回路４０によって制御され
る。開弁電流制御回路２０，急峻立ち下げ下流側制御回
路３０，保持電流制御回路４０は、供給される噴射パル
ス信号ＳINJに基づいて、スイッチング素子ＳＷ１，Ｓ
Ｗ２，ＳＷ３をオン・オフして、インジェクタ１０に所
定のインジェクション電流ＩINJが流れるように制御す
る。
用プリドライバＰＤ１を介して、開弁電流制御回路２０
によって制御される。スイッチング素子ＳＷ２は、急峻
立ち下げ下流側制御回路３０によって制御される。スイ
ッチング素子ＳＷ３は、保持電流駆動用プリドライバＰ
Ｄ２を介して、保持電流制御回路４０によって制御され
る。開弁電流制御回路２０，急峻立ち下げ下流側制御回
路３０，保持電流制御回路４０は、供給される噴射パル
ス信号ＳINJに基づいて、スイッチング素子ＳＷ１，Ｓ
Ｗ２，ＳＷ３をオン・オフして、インジェクタ１０に所
定のインジェクション電流ＩINJが流れるように制御す
る。
【００１５】ここで、図２を用いて、本実施形態による
自動車用インジェクタ駆動回路におけるインジェクショ
ン電流ＩINJと各スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，Ｓ
Ｗ３のオン・オフ関係について説明する。図２は、本発
明の一実施形態による自動車用インジェクタ駆動回路に
おけるインジェクション電流ＩINJと各スイッチング素
子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３のオン・オフ関係を示す波形
図である。
自動車用インジェクタ駆動回路におけるインジェクショ
ン電流ＩINJと各スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，Ｓ
Ｗ３のオン・オフ関係について説明する。図２は、本発
明の一実施形態による自動車用インジェクタ駆動回路に
おけるインジェクション電流ＩINJと各スイッチング素
子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３のオン・オフ関係を示す波形
図である。
【００１６】図２において、図２（Ａ）は、開弁電流制
御回路２０，急峻立ち下げ下流側制御回路３０，保持電
流制御回路４０に供給される噴射パルス信号ＳINJを示
している。図２（Ｂ）は、インジェクタ１０に流れるイ
ンジェクション電流ＩINJを示している。図２（Ｃ），
（Ｄ），（Ｅ）は、それぞれ、スイッチング素子ＳＷ
１，ＳＷ２，ＳＷ３のオン・オフ状態を示している。図
２（Ｆ）は、インジェクタ１０にインジェクション電流
ＩINJが流れたとき、インジェクタ１０の内部のプラン
ジャーの動き（リフト量）を示している。
御回路２０，急峻立ち下げ下流側制御回路３０，保持電
流制御回路４０に供給される噴射パルス信号ＳINJを示
している。図２（Ｂ）は、インジェクタ１０に流れるイ
ンジェクション電流ＩINJを示している。図２（Ｃ），
（Ｄ），（Ｅ）は、それぞれ、スイッチング素子ＳＷ
１，ＳＷ２，ＳＷ３のオン・オフ状態を示している。図
２（Ｆ）は、インジェクタ１０にインジェクション電流
ＩINJが流れたとき、インジェクタ１０の内部のプラン
ジャーの動き（リフト量）を示している。
【００１７】本実施形態におけるインジェクション電流
は、図２（Ｂ）に実線Ｘで示すような波形を有してい
る。本実施形態におけるインジェクション電流は、４つ
の期間を有している。即ち、期間Ｔ１は、昇圧電源ＰＳ
１から供給される高電圧によってインジェクタ１０のプ
ランジャコイルに開弁電流が上昇する期間である。この
とき、スイッチング素子ＳＷ１とスイッチング素子ＳＷ
２は、オン状態となっており、スイッチング素子ＳＷ３
はオフである。期間Ｔ２は、開弁電流が緩やかにに立ち
下がる期間である。このとき、スイッチング素子ＳＷ１
はオフであり、スイッチング素子ＳＷ２は、オン状態と
なっており、スイッチング素子ＳＷ３はオフ状態であ
る。期間Ｔ３は、開弁電流が急峻に立ち下がる期間であ
る。このとき、スイッチング素子ＳＷ１はオフであり、
スイッチング素子ＳＷ２は、ハーフ・オン状態となって
おり、スイッチング素子ＳＷ３はオフ状態である。ハー
フ・オン状態については、後述する。期間Ｔ４は、保持
電流をインジェクタ１０に流す期間である。このとき、
スイッチング素子ＳＷ１はオフであり、スイッチング素
子ＳＷ２はオンであり、スイッチング素子ＳＷ３はオン
・オフを繰り返している。
は、図２（Ｂ）に実線Ｘで示すような波形を有してい
る。本実施形態におけるインジェクション電流は、４つ
の期間を有している。即ち、期間Ｔ１は、昇圧電源ＰＳ
１から供給される高電圧によってインジェクタ１０のプ
ランジャコイルに開弁電流が上昇する期間である。この
とき、スイッチング素子ＳＷ１とスイッチング素子ＳＷ
２は、オン状態となっており、スイッチング素子ＳＷ３
はオフである。期間Ｔ２は、開弁電流が緩やかにに立ち
下がる期間である。このとき、スイッチング素子ＳＷ１
はオフであり、スイッチング素子ＳＷ２は、オン状態と
なっており、スイッチング素子ＳＷ３はオフ状態であ
る。期間Ｔ３は、開弁電流が急峻に立ち下がる期間であ
る。このとき、スイッチング素子ＳＷ１はオフであり、
スイッチング素子ＳＷ２は、ハーフ・オン状態となって
おり、スイッチング素子ＳＷ３はオフ状態である。ハー
フ・オン状態については、後述する。期間Ｔ４は、保持
電流をインジェクタ１０に流す期間である。このとき、
スイッチング素子ＳＷ１はオフであり、スイッチング素
子ＳＷ２はオンであり、スイッチング素子ＳＷ３はオン
・オフを繰り返している。
【００１８】図２における期間Ｔ１は、従来と同様に、
高電圧駆動により開弁電流を上昇させる期間であり、期
間Ｔ４の保持電流の期間も従来と同様である。
高電圧駆動により開弁電流を上昇させる期間であり、期
間Ｔ４の保持電流の期間も従来と同様である。
【００１９】本実施形態においては、期間Ｔ２の開弁電
流の緩やかな立ち下がり期間と、期間３の開弁電流の急
峻な立ち下がり期間を設けた点に特徴がある。
流の緩やかな立ち下がり期間と、期間３の開弁電流の急
峻な立ち下がり期間を設けた点に特徴がある。
【００２０】図１において説明したように、昇圧電源Ｐ
Ｓ１の中には、昇圧コンデンサの容量Ｃが含まれてお
り、インジェクタ１０の内部には、プランジャコイルの
リアクタンスＬが含まれており、さらに、検出抵抗ＲＳ
の抵抗値Ｒが含まれており、ＬＣＲ回路を構成してい
る。期間Ｔ１では、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２が
共に、オンであるため、ＬＣＲ回路の時定数で急峻に開
弁電流が立ち上がる。
Ｓ１の中には、昇圧コンデンサの容量Ｃが含まれてお
り、インジェクタ１０の内部には、プランジャコイルの
リアクタンスＬが含まれており、さらに、検出抵抗ＲＳ
の抵抗値Ｒが含まれており、ＬＣＲ回路を構成してい
る。期間Ｔ１では、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２が
共に、オンであるため、ＬＣＲ回路の時定数で急峻に開
弁電流が立ち上がる。
【００２１】それに対して、期間Ｔ２では、スイッチン
グ素子ＳＷ１をオフとすることにより、昇圧電源ＰＳ１
はインジェクタ１０から切り離されるので、昇圧電源Ｐ
Ｓ１の中の昇圧コンデンサも切り離される。そして、環
流ダイオードＲＤをもうけてあるため、インジェクタ１
０の開弁電流は、インジェクタ１０，スイッチング素子
ＳＷ２，検出抵抗ＲＳ，接地電位，環流ダイオードＲＤ
のループで流れることになる。その結果、開弁電流の立
ち下がりは、ＬＲ回路の時定数で立ち下がることとな
る。図中、点線Ｙで示す立ち下がりが、ＬＣＲ回路の時
定数で立ち下がった場合を示しており、この場合と比べ
ると分かるように、昇圧コンデンサを切り離して、ＬＲ
回路の時定数で立ち下がることにより、立ち下がりが緩
やかになっている。
グ素子ＳＷ１をオフとすることにより、昇圧電源ＰＳ１
はインジェクタ１０から切り離されるので、昇圧電源Ｐ
Ｓ１の中の昇圧コンデンサも切り離される。そして、環
流ダイオードＲＤをもうけてあるため、インジェクタ１
０の開弁電流は、インジェクタ１０，スイッチング素子
ＳＷ２，検出抵抗ＲＳ，接地電位，環流ダイオードＲＤ
のループで流れることになる。その結果、開弁電流の立
ち下がりは、ＬＲ回路の時定数で立ち下がることとな
る。図中、点線Ｙで示す立ち下がりが、ＬＣＲ回路の時
定数で立ち下がった場合を示しており、この場合と比べ
ると分かるように、昇圧コンデンサを切り離して、ＬＲ
回路の時定数で立ち下がることにより、立ち下がりが緩
やかになっている。
【００２２】また、期間Ｔ３では、図１に示したスイッ
チング素子ＳＷ２のゲートに供給される急峻立ち下がり
下流側制御回路３０の出力は、ローレベルとなってい
る。但し、スイッチング素子ＳＷ２を構成するＦＥＴの
ゲート−ドレイン間には、ツエナーダイオードＺＤが接
続されており、インジェクタ１０の端子ＴＥ２に発生す
るサージ電圧によって、スイッチング素子ＳＷ２を構成
するＦＥＴをハーフ・オン状態としている。すなわち、
スイッチング素子ＳＷ２がオンの場合、ＣＲ回路の内、
抵抗分は、検出抵抗ＲＳの低抵抗分と、ＦＥＴの導通時
の内部抵抗だけであるが、ＦＥＴがハーフ・オン状態と
なることにより、ＦＥＴの内部抵抗がオン状態に比べて
大きくなる。従って、ＬＲ回路の時定数が小さくなり、
立ち下がり電流は急峻に立ち下がることになる。ちなみ
に、ＦＥＴがオン状態における内部抵抗を０．５Ω程度
とすると、ハーフ・オン状態では、ＦＥＴの抵抗は２０
Ω程度になる。
チング素子ＳＷ２のゲートに供給される急峻立ち下がり
下流側制御回路３０の出力は、ローレベルとなってい
る。但し、スイッチング素子ＳＷ２を構成するＦＥＴの
ゲート−ドレイン間には、ツエナーダイオードＺＤが接
続されており、インジェクタ１０の端子ＴＥ２に発生す
るサージ電圧によって、スイッチング素子ＳＷ２を構成
するＦＥＴをハーフ・オン状態としている。すなわち、
スイッチング素子ＳＷ２がオンの場合、ＣＲ回路の内、
抵抗分は、検出抵抗ＲＳの低抵抗分と、ＦＥＴの導通時
の内部抵抗だけであるが、ＦＥＴがハーフ・オン状態と
なることにより、ＦＥＴの内部抵抗がオン状態に比べて
大きくなる。従って、ＬＲ回路の時定数が小さくなり、
立ち下がり電流は急峻に立ち下がることになる。ちなみ
に、ＦＥＴがオン状態における内部抵抗を０．５Ω程度
とすると、ハーフ・オン状態では、ＦＥＴの抵抗は２０
Ω程度になる。
【００２３】図２に、点線Ｙで示すように、電流の立ち
下がりが急峻にして、その後、電流立ち下がりから保持
電流に切り替えた場合、インジェクタの開弁エネルギー
を確保するため、開弁電流の設定値Ｉph’を上げなけれ
ばならず、駆動素子の発熱が大きくなる。それに対し
て、電流の立ち下がりを緩やかにして、その後、急峻な
立ち下がりとした後、保持電流に切り替えることによ
り、開弁電流の設定値Ｉphを低くできるので、駆動素子
の発熱を低減することができる。
下がりが急峻にして、その後、電流立ち下がりから保持
電流に切り替えた場合、インジェクタの開弁エネルギー
を確保するため、開弁電流の設定値Ｉph’を上げなけれ
ばならず、駆動素子の発熱が大きくなる。それに対し
て、電流の立ち下がりを緩やかにして、その後、急峻な
立ち下がりとした後、保持電流に切り替えることによ
り、開弁電流の設定値Ｉphを低くできるので、駆動素子
の発熱を低減することができる。
【００２４】次に、図３を用いて、噴射パルス幅と燃料
噴射量の関係について説明する。
噴射量の関係について説明する。
【００２５】図３は、本発明の一実施形態による自動車
用インジェクタ駆動回路における噴射パルス幅と燃料噴
射量の関係の説明図である。
用インジェクタ駆動回路における噴射パルス幅と燃料噴
射量の関係の説明図である。
【００２６】例えば、図２に、一点鎖線Ｚで示すよう
に、開弁電流の立ち下がりを緩やかな状態から保持電流
に切り替えた場合、インジェクタ噴射流量の小さい部分
では、インジェクタの遮断時の電流が大きいため、閉弁
時間が延び、図３に点線Ｚで示すように、噴射パルスと
流量の直線性の確保ができなくなる。
に、開弁電流の立ち下がりを緩やかな状態から保持電流
に切り替えた場合、インジェクタ噴射流量の小さい部分
では、インジェクタの遮断時の電流が大きいため、閉弁
時間が延び、図３に点線Ｚで示すように、噴射パルスと
流量の直線性の確保ができなくなる。
【００２７】それに対して、本実施形態では、開弁電流
に到達後緩やかに電流を立ち下げるために、インジェク
タの電流値が開弁電流より一定値に下がるまで、還流ダ
イオードでインジェクタ電流を流すようにしている。そ
の後、電流経路を遮断し、急峻に保持電流までインジェ
クタ電流を立ち下げ、保持電流に移行させるようにして
いるので、図３に実線Ｘで示すように、噴射パルスの小
さい領域での噴射パルスと流量の直線性を確保すること
ができる。
に到達後緩やかに電流を立ち下げるために、インジェク
タの電流値が開弁電流より一定値に下がるまで、還流ダ
イオードでインジェクタ電流を流すようにしている。そ
の後、電流経路を遮断し、急峻に保持電流までインジェ
クタ電流を立ち下げ、保持電流に移行させるようにして
いるので、図３に実線Ｘで示すように、噴射パルスの小
さい領域での噴射パルスと流量の直線性を確保すること
ができる。
【００２８】次に、図１および図４を用いて、各制御回
路２０，３０，４０の構成および動作について説明す
る。図４は、本発明の一実施形態による自動車用インジ
ェクタ駆動回路における各制御回路の動作を示すタイミ
ングチャートである。
路２０，３０，４０の構成および動作について説明す
る。図４は、本発明の一実施形態による自動車用インジ
ェクタ駆動回路における各制御回路の動作を示すタイミ
ングチャートである。
【００２９】最初に、開弁電流制御回路２０の構成およ
び動作について説明する。
び動作について説明する。
【００３０】図１に示すように、開弁電流制御回路２０
は、ヒス付きのコンパレータＣＯ１と、インバータＩＶ
１，ＩＶ２と、フリップフロップＦＦ１と、アンド回路
ＡＮＤ１とから構成されている。コンパレータＣＯ１
は、電圧Ｖccを分割する抵抗Ｒ１０６，Ｒ１０７と、帰
還抵抗Ｒ１３０と、電圧Ｖccと出力端子間に接続された
抵抗Ｒ１１６とを備えている。コンパレータＣＯ１の正
入力（＋）に入力する基準電圧は、コンパレータＣＯ１
の出力電圧ＣＯ１(out)に応じて、高いレベルの開弁電
流基準電圧Ｈ１と、基準電圧Ｈ１よりも低いレベルの開
弁電流基準電圧Ｌ１との２値を取ることができ、コンパ
レータＣＯ１の出力がオフからオンになる場合と、逆に
オンからオフになる場合では、基準電圧のレベルが変わ
るヒス付きのコンパレータである。
は、ヒス付きのコンパレータＣＯ１と、インバータＩＶ
１，ＩＶ２と、フリップフロップＦＦ１と、アンド回路
ＡＮＤ１とから構成されている。コンパレータＣＯ１
は、電圧Ｖccを分割する抵抗Ｒ１０６，Ｒ１０７と、帰
還抵抗Ｒ１３０と、電圧Ｖccと出力端子間に接続された
抵抗Ｒ１１６とを備えている。コンパレータＣＯ１の正
入力（＋）に入力する基準電圧は、コンパレータＣＯ１
の出力電圧ＣＯ１(out)に応じて、高いレベルの開弁電
流基準電圧Ｈ１と、基準電圧Ｈ１よりも低いレベルの開
弁電流基準電圧Ｌ１との２値を取ることができ、コンパ
レータＣＯ１の出力がオフからオンになる場合と、逆に
オンからオフになる場合では、基準電圧のレベルが変わ
るヒス付きのコンパレータである。
【００３１】図４（Ａ）は、開弁電流制御回路２０に関
連する動作波形を示している。図４（Ａ１）は、噴射パ
ルス信号ＳINJを示し、図４（Ａ２）は、インジェクシ
ョン電流Ｉを示している。図４（Ａ３）は、図１に示し
た開弁電流制御回路２０のコンパレータＣＯ１の正入力
（＋）の基準電圧ＣＯ１(+)を示している。図４（Ａ
４）は、検出抵抗ＲＳによって検出されたインジェクシ
ョン電流ＩINJであり、開弁電流制御回路２０のコンパ
レータＣＯ１の負入力（−）ＣＯ１(-)を示している。
なお、インジェクション電流ＩINJは、検出抵抗ＲＳの
両端電圧として検出される。図４（Ａ５）は、コンパレ
ータＣＯ１の出力ＣＯ１(out)を示している。図４（Ａ
６）は、フリップフロップＦＦ１の反転出力を示してい
る。図４（Ａ７）は、アンド回路ＡＮＤ１の出力ＡＮＤ
１(out)を示している。
連する動作波形を示している。図４（Ａ１）は、噴射パ
ルス信号ＳINJを示し、図４（Ａ２）は、インジェクシ
ョン電流Ｉを示している。図４（Ａ３）は、図１に示し
た開弁電流制御回路２０のコンパレータＣＯ１の正入力
（＋）の基準電圧ＣＯ１(+)を示している。図４（Ａ
４）は、検出抵抗ＲＳによって検出されたインジェクシ
ョン電流ＩINJであり、開弁電流制御回路２０のコンパ
レータＣＯ１の負入力（−）ＣＯ１(-)を示している。
なお、インジェクション電流ＩINJは、検出抵抗ＲＳの
両端電圧として検出される。図４（Ａ５）は、コンパレ
ータＣＯ１の出力ＣＯ１(out)を示している。図４（Ａ
６）は、フリップフロップＦＦ１の反転出力を示してい
る。図４（Ａ７）は、アンド回路ＡＮＤ１の出力ＡＮＤ
１(out)を示している。
【００３２】図４（Ａ１）に示した噴射パルス信号ＳIN
Jは、時刻ｔ１においてオンとなり、時刻ｔ２におい
て、オフとなるものとする。時刻ｔ１の前においてはス
イッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３はいずれもオフ
となっている。
Jは、時刻ｔ１においてオンとなり、時刻ｔ２におい
て、オフとなるものとする。時刻ｔ１の前においてはス
イッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３はいずれもオフ
となっている。
【００３３】図４（Ａ１）に示すように、時刻ｔ１にお
いて、噴射パルス信号ＳINJがオンになると、図４（Ａ
７）に示すように、アンド回路ＡＮＤ１の出力ＡＮＤ１
(out)がオンとなり、スイッチング素子ＳＷ１が導通す
る。また、同時に、図４（Ｃ５）に示すように、ナンド
回路ＮＡＮＤ２の出力がオンとなり、プリドライバＰＤ
３によってスイッチング素子ＳＷ２も導通する。これに
よって、図４（Ａ２）に示すように、インジェクション
電流ＩINJは、開弁電流が立ち上がり、インジェクタ１
０の駆動を開始する。従って、図４（Ａ４）に示すよう
に、検出抵抗ＲＳによって検出されたインジェクション
電流ＩINJ，すなわち、開弁電流制御回路２０のコンパ
レータＣＯ１の負入力（−）ＣＯ１(-)も上昇する。
いて、噴射パルス信号ＳINJがオンになると、図４（Ａ
７）に示すように、アンド回路ＡＮＤ１の出力ＡＮＤ１
(out)がオンとなり、スイッチング素子ＳＷ１が導通す
る。また、同時に、図４（Ｃ５）に示すように、ナンド
回路ＮＡＮＤ２の出力がオンとなり、プリドライバＰＤ
３によってスイッチング素子ＳＷ２も導通する。これに
よって、図４（Ａ２）に示すように、インジェクション
電流ＩINJは、開弁電流が立ち上がり、インジェクタ１
０の駆動を開始する。従って、図４（Ａ４）に示すよう
に、検出抵抗ＲＳによって検出されたインジェクション
電流ＩINJ，すなわち、開弁電流制御回路２０のコンパ
レータＣＯ１の負入力（−）ＣＯ１(-)も上昇する。
【００３４】コンパレータＣＯ１は、負入力（−）ＣＯ
１(-)を、正入力（＋）の基準電圧ＣＯ１(+)と比較す
る。このとき、正入力（＋）の基準電圧ＣＯ１(+)は、
高いレベルの開弁電流基準電圧Ｈ１である。この開弁電
流基準電圧Ｈ１は、図２（Ａ２）に示した開弁電流の上
レベルＩphに相当する基準電圧である。ここで、開弁電
流の上レベルＩphは、以下の式（１）によって設定する
ことができる。 Ｉph=Vcc×R106／(R107／／(R130+R116)+R106)／RS …（１） ここで、Ｒ106等は、コンパレータＣＯ１の周辺の抵抗
の抵抗値である。
１(-)を、正入力（＋）の基準電圧ＣＯ１(+)と比較す
る。このとき、正入力（＋）の基準電圧ＣＯ１(+)は、
高いレベルの開弁電流基準電圧Ｈ１である。この開弁電
流基準電圧Ｈ１は、図２（Ａ２）に示した開弁電流の上
レベルＩphに相当する基準電圧である。ここで、開弁電
流の上レベルＩphは、以下の式（１）によって設定する
ことができる。 Ｉph=Vcc×R106／(R107／／(R130+R116)+R106)／RS …（１） ここで、Ｒ106等は、コンパレータＣＯ１の周辺の抵抗
の抵抗値である。
【００３５】両者一致すると、図４（Ａ５）に示すよう
に、コンパレータＣＯ１の出力ＣＯ１(out)は、オフと
なる。その結果、図４（Ａ６）に示したフリップフロッ
プＦＦ１をセットして、その反転出力および、図４（Ａ
７）に示したアンド回路ＡＮＤ１の出力ＡＮＤ１(out)
は、オフとなり、スイッチング素子ＳＷ１がオフとな
り、開弁電流の立ち上がりが停止して、高電圧によるイ
ンジェクタ１０の駆動を停止し、図２に示した期間Ｔ２
の開弁電流の緩やかな立ち下がり段階に移行する。ここ
で、フリップフロップＦＦ１をセットすることにより、
再び開弁電流制御に入ることを禁止している。
に、コンパレータＣＯ１の出力ＣＯ１(out)は、オフと
なる。その結果、図４（Ａ６）に示したフリップフロッ
プＦＦ１をセットして、その反転出力および、図４（Ａ
７）に示したアンド回路ＡＮＤ１の出力ＡＮＤ１(out)
は、オフとなり、スイッチング素子ＳＷ１がオフとな
り、開弁電流の立ち上がりが停止して、高電圧によるイ
ンジェクタ１０の駆動を停止し、図２に示した期間Ｔ２
の開弁電流の緩やかな立ち下がり段階に移行する。ここ
で、フリップフロップＦＦ１をセットすることにより、
再び開弁電流制御に入ることを禁止している。
【００３６】期間Ｔ２では、スイッチング素子ＳＷ１が
オフとなるが、図４（Ｃ５）に示したナンド回路ＮＡＮ
Ｄ２の出力はオンのままであり、スイッチング素子ＳＷ
２も導通したままである。従って、期間Ｔ２では、スイ
ッチング素子ＳＷ１をオフとすることにより、昇圧電源
ＰＳ１はインジェクタ１０から切り離されるので、昇圧
電源ＰＳ１の中の昇圧コンデンサも切り離される。そし
て、環流ダイオードＲＤをもうけてあるため、インジェ
クタ１０の開弁電流は、インジェクタ１０，スイッチン
グ素子ＳＷ２，検出抵抗ＲＳ，接地電位，環流ダイオー
ドＲＤのループで流れることになる。その結果、開弁電
流の立ち下がりは、ＬＲ回路の時定数で立ち下がること
となり、ＬＣＲ回路の時定数で立ち下がった場合に比べ
て、緩やかな立ち下がりとなる。
オフとなるが、図４（Ｃ５）に示したナンド回路ＮＡＮ
Ｄ２の出力はオンのままであり、スイッチング素子ＳＷ
２も導通したままである。従って、期間Ｔ２では、スイ
ッチング素子ＳＷ１をオフとすることにより、昇圧電源
ＰＳ１はインジェクタ１０から切り離されるので、昇圧
電源ＰＳ１の中の昇圧コンデンサも切り離される。そし
て、環流ダイオードＲＤをもうけてあるため、インジェ
クタ１０の開弁電流は、インジェクタ１０，スイッチン
グ素子ＳＷ２，検出抵抗ＲＳ，接地電位，環流ダイオー
ドＲＤのループで流れることになる。その結果、開弁電
流の立ち下がりは、ＬＲ回路の時定数で立ち下がること
となり、ＬＣＲ回路の時定数で立ち下がった場合に比べ
て、緩やかな立ち下がりとなる。
【００３７】次に、急峻立ち下がり下流側制御回路３０
の構成および動作について説明する。
の構成および動作について説明する。
【００３８】図１に示すように、急峻立ち下がり下流側
制御回路３０は、アンド回路ＡＮＤ２，ＡＮＤ３と、ナ
ンド回路ＮＡＮＤ１，ＮＡＮＤ２と、フリップフロップ
ＦＦ２と、オア回路ＯＲ１と、プリドライバＰＤ３とか
ら構成されている。
制御回路３０は、アンド回路ＡＮＤ２，ＡＮＤ３と、ナ
ンド回路ＮＡＮＤ１，ＮＡＮＤ２と、フリップフロップ
ＦＦ２と、オア回路ＯＲ１と、プリドライバＰＤ３とか
ら構成されている。
【００３９】図４（Ｃ）は、急峻立ち下がり下流側制御
回路３０に関連する動作波形を示している。図４（Ｃ
１）は、ナンド回路ＮＡＮＤ１の出力Ａを示し、図４
（Ｃ２）は、フリップフロップＦＦ２の正出力Ｂを示し
ている。図４（Ｃ３）は、フリップフロップＦＦ２の反
転出力Ｃを示している。図４（Ｃ４）は、オア回路ＯＲ
１の出力Ｄを示している。図４（Ｃ５）は、ナンド回路
ＮＡＤ２の出力Ｅを示している。
回路３０に関連する動作波形を示している。図４（Ｃ
１）は、ナンド回路ＮＡＮＤ１の出力Ａを示し、図４
（Ｃ２）は、フリップフロップＦＦ２の正出力Ｂを示し
ている。図４（Ｃ３）は、フリップフロップＦＦ２の反
転出力Ｃを示している。図４（Ｃ４）は、オア回路ＯＲ
１の出力Ｄを示している。図４（Ｃ５）は、ナンド回路
ＮＡＤ２の出力Ｅを示している。
【００４０】図１に示すように、ナンド回路ＮＡＮＤ１
には、コンパレータＣＯ１の出力ＣＯ１(out)と、フリ
ップフロップＦＦ１の正出力Ｑである。開弁電流制御回
路２０のコンパレータＣＯ１は、上述したように、ヒス
付きのコンパレータであり、この時点での正入力（＋）
の基準電圧ＣＯ１(+)は、低いレベルの開弁電流基準電
圧Ｌ１である。この開弁電流基準電圧Ｌ１は、図２（Ａ
２）に示した開弁電流の下レベルＩplに相当する基準電
圧である。ここで、開弁電流の下レベルＩplは、以下の
式（２）によって設定することができる。 Ｉpl=Vcc×(R106／／R130)／(R106／／R130+R107)／RS …（２） ここで、Ｒ106等は、コンパレータＣＯ１の周辺の抵抗
の抵抗値である。
には、コンパレータＣＯ１の出力ＣＯ１(out)と、フリ
ップフロップＦＦ１の正出力Ｑである。開弁電流制御回
路２０のコンパレータＣＯ１は、上述したように、ヒス
付きのコンパレータであり、この時点での正入力（＋）
の基準電圧ＣＯ１(+)は、低いレベルの開弁電流基準電
圧Ｌ１である。この開弁電流基準電圧Ｌ１は、図２（Ａ
２）に示した開弁電流の下レベルＩplに相当する基準電
圧である。ここで、開弁電流の下レベルＩplは、以下の
式（２）によって設定することができる。 Ｉpl=Vcc×(R106／／R130)／(R106／／R130+R107)／RS …（２） ここで、Ｒ106等は、コンパレータＣＯ１の周辺の抵抗
の抵抗値である。
【００４１】インジェクション電流ＩINJがこの基準電
圧に一致するまで低下すると、図４（Ａ５）に示すよう
に、コンパレータＣＯ１の出力ＣＯ１(out)は、再び、
オンとなる。ナンド回路ＮＡＮＤ２の出力は、図４（Ａ
５）に示したコンパレータＣＯ１の出力ＣＯ１(out)が
オンになったタイミングで、オフになる。すると、図４
（Ｃ４）に示すように、オア回路ＯＲ１の出力Ｄがオン
からオフになり、図４（Ｃ５）に示すように、ナンド回
路ＮＡＮＤ２の出力Ｅがオフとなり、スイッチング素子
ＳＷ２がハーフ・オンの状態となる。
圧に一致するまで低下すると、図４（Ａ５）に示すよう
に、コンパレータＣＯ１の出力ＣＯ１(out)は、再び、
オンとなる。ナンド回路ＮＡＮＤ２の出力は、図４（Ａ
５）に示したコンパレータＣＯ１の出力ＣＯ１(out)が
オンになったタイミングで、オフになる。すると、図４
（Ｃ４）に示すように、オア回路ＯＲ１の出力Ｄがオン
からオフになり、図４（Ｃ５）に示すように、ナンド回
路ＮＡＮＤ２の出力Ｅがオフとなり、スイッチング素子
ＳＷ２がハーフ・オンの状態となる。
【００４２】したがって、期間Ｔ３が開始して、スイッ
チング素子ＳＷ２を構成するＦＥＴがハーフ・オン状態
となり、ＬＲ回路の時定数が小さくなるため、立ち下が
り電流は急峻に立ち下がることになる。
チング素子ＳＷ２を構成するＦＥＴがハーフ・オン状態
となり、ＬＲ回路の時定数が小さくなるため、立ち下が
り電流は急峻に立ち下がることになる。
【００４３】次に、保持電流制御回路４０の構成および
動作について説明する。
動作について説明する。
【００４４】図１に示すように、保持電流制御回路４０
は、ヒス付きのコンパレータＣＯ２と、アンド回路ＮＡ
ＮＤ２とから構成されている。コンパレータＣＯ２は、
電圧Ｖccを分割する抵抗Ｒ１１１，Ｒ１１２と、帰還抵
抗Ｒ１１４と、電圧Ｖccと出力端子間に接続された抵抗
Ｒ１１９とを備えている。コンパレータＣＯ２の正入力
（＋）に入力する基準電圧は、コンパレータＣＯ２の出
力電圧ＣＯ２(out)に応じて、高いレベルの開弁電流基
準電圧Ｈ２と、基準電圧Ｈ２よりも低いレベルの開弁電
流基準電圧Ｌ２との２値を取ることができ、コンパレー
タＣＯ２の出力がオフからオンになる場合と、逆にオン
からオフになる場合では、基準電圧のレベルが変わるヒ
ス付きのコンパレータである。
は、ヒス付きのコンパレータＣＯ２と、アンド回路ＮＡ
ＮＤ２とから構成されている。コンパレータＣＯ２は、
電圧Ｖccを分割する抵抗Ｒ１１１，Ｒ１１２と、帰還抵
抗Ｒ１１４と、電圧Ｖccと出力端子間に接続された抵抗
Ｒ１１９とを備えている。コンパレータＣＯ２の正入力
（＋）に入力する基準電圧は、コンパレータＣＯ２の出
力電圧ＣＯ２(out)に応じて、高いレベルの開弁電流基
準電圧Ｈ２と、基準電圧Ｈ２よりも低いレベルの開弁電
流基準電圧Ｌ２との２値を取ることができ、コンパレー
タＣＯ２の出力がオフからオンになる場合と、逆にオン
からオフになる場合では、基準電圧のレベルが変わるヒ
ス付きのコンパレータである。
【００４５】噴射開始時は、噴射信号ＳINJにより、ス
イッチング素子ＳＷ１を導通させ、昇圧電源ＰＳ１によ
り、インジェクタ１０の駆動を開始する。したがって、
開弁側が昇圧電源ＰＳ１でインジェクタ１０を駆動する
ため、開弁制御中は、バッテリー電源ＰＳ２からの電流
は流れないものである。インジェクタ開弁電流の終了
後、保持電流基準電圧Ｌ２に到達すると、保持電流制御
を開始する。
イッチング素子ＳＷ１を導通させ、昇圧電源ＰＳ１によ
り、インジェクタ１０の駆動を開始する。したがって、
開弁側が昇圧電源ＰＳ１でインジェクタ１０を駆動する
ため、開弁制御中は、バッテリー電源ＰＳ２からの電流
は流れないものである。インジェクタ開弁電流の終了
後、保持電流基準電圧Ｌ２に到達すると、保持電流制御
を開始する。
【００４６】図４（Ｂ）は、保持電流制御回路４０に関
連する動作波形を示している。図４（Ｂ４）に示すよう
に、コンパレータＣＯ２の基準電圧ＣＯ１(+)は、低い
レベルの保持電流基準電圧Ｌ２である。この保持電流基
準電圧Ｌ２は、図２（Ｂ２）に示した保持電流の下レベ
ルＩhlに相当する基準電圧である。ここで、保持電流制
御時の開弁電流の下レベルＩhlは、以下の式（３）によ
って設定することができる。 Ｉhl=Vcc×(R111／／R114)／(R111／／R114+R112)／RS …（３） ここで、Ｒ111等は、コンパレータＣＯ２の周辺の抵抗
の抵抗値である。
連する動作波形を示している。図４（Ｂ４）に示すよう
に、コンパレータＣＯ２の基準電圧ＣＯ１(+)は、低い
レベルの保持電流基準電圧Ｌ２である。この保持電流基
準電圧Ｌ２は、図２（Ｂ２）に示した保持電流の下レベ
ルＩhlに相当する基準電圧である。ここで、保持電流制
御時の開弁電流の下レベルＩhlは、以下の式（３）によ
って設定することができる。 Ｉhl=Vcc×(R111／／R114)／(R111／／R114+R112)／RS …（３） ここで、Ｒ111等は、コンパレータＣＯ２の周辺の抵抗
の抵抗値である。
【００４７】インジェクション電流ＩINJがこの基準電
圧に一致するまで低下すると、図４（Ｂ５）に示すよう
に、コンパレータＣＯ２の出力ＣＯ２(out)は、オンと
なる。これによって、図４（Ｃ２）に示すように、急峻
立ち下げ下流制御回路３０のアンド回路ＡＮＤ２の出力
Ｂがオフとなり、フリップフロップＦＦ２がリセットさ
れ、反転出力Ｃがオンとなる。その結果、図４（Ｃ５）
に示すように、プリドライバＰＤ３がオンとなり、スイ
ッチング素子ＳＷ２が再びオンとなる。
圧に一致するまで低下すると、図４（Ｂ５）に示すよう
に、コンパレータＣＯ２の出力ＣＯ２(out)は、オンと
なる。これによって、図４（Ｃ２）に示すように、急峻
立ち下げ下流制御回路３０のアンド回路ＡＮＤ２の出力
Ｂがオフとなり、フリップフロップＦＦ２がリセットさ
れ、反転出力Ｃがオンとなる。その結果、図４（Ｃ５）
に示すように、プリドライバＰＤ３がオンとなり、スイ
ッチング素子ＳＷ２が再びオンとなる。
【００４８】また、図４（Ｂ６）に示すように、アンド
回路ＡＮＤ２の出力ＡＮＤ２(out)もオンとなる。した
がって、プリドライバＰＤ２がオンとなり、スイッチン
グ素子ＳＷ３がオンとなる。
回路ＡＮＤ２の出力ＡＮＤ２(out)もオンとなる。した
がって、プリドライバＰＤ２がオンとなり、スイッチン
グ素子ＳＷ３がオンとなる。
【００４９】スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３がオンと
なるので、インジェクタ１０には、バッテリ電源ＰＳ２
からバッテリ電圧ＶＢが流れることになる。これによっ
て、図４（Ｂ２）に示すように、インジェクタ１０への
通電を開始して、インジェクション電流ＩINJも、上昇
する。
なるので、インジェクタ１０には、バッテリ電源ＰＳ２
からバッテリ電圧ＶＢが流れることになる。これによっ
て、図４（Ｂ２）に示すように、インジェクタ１０への
通電を開始して、インジェクション電流ＩINJも、上昇
する。
【００５０】このとき、コンパレータＣＯ２の基準電圧
ＣＯ２(+)は、高いレベルの保持電流基準電圧Ｈ２とな
っている。この保持電流基準電圧Ｈ２は、図２（Ｂ２）
に示した保持電流の下レベルＩhhに相当する基準電圧で
ある。ここで、保持電流制御時の開弁電流の上レベルＩ
hhは、以下の式（４）によって設定することができる。 Ihh=Vcc×R111／(R112／／(R114+R119)+R111)／RS …（４） ここで、Ｒ111等は、コンパレータＣＯ２の周辺の抵抗
の抵抗値である。
ＣＯ２(+)は、高いレベルの保持電流基準電圧Ｈ２とな
っている。この保持電流基準電圧Ｈ２は、図２（Ｂ２）
に示した保持電流の下レベルＩhhに相当する基準電圧で
ある。ここで、保持電流制御時の開弁電流の上レベルＩ
hhは、以下の式（４）によって設定することができる。 Ihh=Vcc×R111／(R112／／(R114+R119)+R111)／RS …（４） ここで、Ｒ111等は、コンパレータＣＯ２の周辺の抵抗
の抵抗値である。
【００５１】インジェクション電流ＩINJがこの基準電
圧に一致するまで上昇して、図４（Ｂ４）に示すように
両者が一致すると、図４（Ｂ５）に示すように、コンパ
レータＣＯ２の出力ＣＯ２(out)は、オフとなる。これ
によって、図４（Ｂ６）に示すように、保持電流制御回
路４０のアンド回路ＡＮＤ２(out)がオフとなり、スイ
ッチング素子ＳＷ３がオフとなり、インジェクタ１０へ
の通電が遮断される。通電遮断時には、環流ダイオード
RDを介して、インジェクタ１０に電流が環流する。その
後、保持電流制御回路４０の制御により、スイッチング
素子ＳＷ３がオン・オフを繰り返し、図４（Ｂ２）に示
すように、インジェクション電流ＩINJは、ほぼ一定に
保持される。図４（Ｂ１）に示した噴射パルス信号ＳIN
Jがオフになると、アンド回路ＡＮＤ２(out)もオフとな
り、スイッチング素子ＳＷ１およびスイッチング素子Ｓ
Ｗ２がともにオフとなり、保持電流も流れなくなり、イ
ンジェクタ電流ＩINJは、急峻に立ち下がる。
圧に一致するまで上昇して、図４（Ｂ４）に示すように
両者が一致すると、図４（Ｂ５）に示すように、コンパ
レータＣＯ２の出力ＣＯ２(out)は、オフとなる。これ
によって、図４（Ｂ６）に示すように、保持電流制御回
路４０のアンド回路ＡＮＤ２(out)がオフとなり、スイ
ッチング素子ＳＷ３がオフとなり、インジェクタ１０へ
の通電が遮断される。通電遮断時には、環流ダイオード
RDを介して、インジェクタ１０に電流が環流する。その
後、保持電流制御回路４０の制御により、スイッチング
素子ＳＷ３がオン・オフを繰り返し、図４（Ｂ２）に示
すように、インジェクション電流ＩINJは、ほぼ一定に
保持される。図４（Ｂ１）に示した噴射パルス信号ＳIN
Jがオフになると、アンド回路ＡＮＤ２(out)もオフとな
り、スイッチング素子ＳＷ１およびスイッチング素子Ｓ
Ｗ２がともにオフとなり、保持電流も流れなくなり、イ
ンジェクタ電流ＩINJは、急峻に立ち下がる。
【００５２】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、開弁電流に到達後、緩やかに電流を立ち下げること
により、インジェクタの開弁エネルギーを確保するとと
もに、その後、急峻に保持電流までインジェクタ電流を
立ち下げることにより、噴射パルスの小さい領域での噴
射パルスと流量の直線性を確保した後、保持電流に移行
させるようにしているので、駆動素子の発熱を低減でき
るとともに、噴射パルスの小さい領域での噴射パルスと
流量の直線性を確保することができる。
ば、開弁電流に到達後、緩やかに電流を立ち下げること
により、インジェクタの開弁エネルギーを確保するとと
もに、その後、急峻に保持電流までインジェクタ電流を
立ち下げることにより、噴射パルスの小さい領域での噴
射パルスと流量の直線性を確保した後、保持電流に移行
させるようにしているので、駆動素子の発熱を低減でき
るとともに、噴射パルスの小さい領域での噴射パルスと
流量の直線性を確保することができる。
【００５３】
【発明の効果】本発明によれば、駆動素子の発熱を低減
することができる。
することができる。
【図１】本発明の一実施形態による自動車用インジェク
タ駆動回路の構成を示す回路図である。
タ駆動回路の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の一実施形態による自動車用インジェク
タ駆動回路におけるインジェクション電流ＩINJと各ス
イッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３のオン・オフ関
係を示す波形図である。
タ駆動回路におけるインジェクション電流ＩINJと各ス
イッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３のオン・オフ関
係を示す波形図である。
【図３】本発明の一実施形態による自動車用インジェク
タ駆動回路における噴射パルス幅と燃料噴射量の関係の
説明図である。
タ駆動回路における噴射パルス幅と燃料噴射量の関係の
説明図である。
【図４】本発明の一実施形態による自動車用インジェク
タ駆動回路における各制御回路の動作を示すタイミング
チャートである。
タ駆動回路における各制御回路の動作を示すタイミング
チャートである。
１０…インジェクタ
２０…開弁電流制御回路
３０…急峻立ち下げ下流側制御回路
４０…保持電流制御回路
ＡＮＤ１，ＡＮＤ２，ＡＮＤ３…アンド回路
ＦＦ１，ＦＦ２…フリップフロップ
ＣＯ１，ＣＯ２…コンパレータ
ＩＶ１，ＩＶ２…インバータ
ＮＡＮＤ１，ＮＡＮＤ２…ナンド回路
ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３…駆動用プリドライバ
ＯＲ１…オア回路
ＰＳ１…昇圧電源
ＰＳ２…バッテリ電源
Ｒ106，Ｒ107，Ｒ116，Ｒ130…開弁電流設定用抵抗
Ｒ111，Ｒ112，Ｒ114，Ｒ119…保持電流設定用抵抗
ＲＤ…還流ダイオード
ＲＳ…電流検出抵抗
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３…スイッチング素子
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
// Ｆ０２Ｍ 51/06 Ｆ０２Ｍ 51/06 Ｍ
Ｆターム(参考） 3G066 AB02 BA00 CC05U CD26
CE22 CE29 DC00
3G301 JA10 JA14 LB01 LB11 NE02
NE08 PG02Z
Claims (4)
- 【請求項１】インジェクタに流す電流を制御して、イン
ジェクタを駆動する自動車用インジェクタ駆動回路にお
いて、 開弁に必要な電流を流した後、緩やかに電流を立ち下
げ、その後急峻に電流を立ち下げ、さらに、保持電流に
切り替える制御手段を備えたことを特徴とする自動車用
インジェクタ駆動回路。 - 【請求項２】請求項１記載の自動車用インジェクタ駆動
回路において、 開弁に必要な電流を供給するとともに内部に昇圧コンデ
ンサを内蔵する昇圧電源と、 この昇圧電源と上記インジェクタの間に接続されたスイ
ッチング素子と、 上記インジェクタと並列に配置された環流ダイオードと
を備え、 上記制御手段は、緩やかに電流を立ち下げる際には、上
記スイッチングをオフとして、上記環流ダイオードを介
して、上記インジェクタに電流を流すことを特徴とする
自動車用インジェクタ駆動回路。 - 【請求項３】請求項１記載の自動車用インジェクタ駆動
回路において、 上記インジェクタと接地電位の間に接続された第２のス
イッチング素子を備え、 上記制御手段は、急峻に電流を立ち下げる際に、上記第
２のスイッチング素子をハーフ・オン状態とすることを
特徴とする自動車用インジェクタ駆動回路。 - 【請求項４】請求項１記載の自動車用インジェクタ駆動
回路において、 上記制御手段は、上記インジェクタを流れる電流が所定
電流になったことを検出して、立ち下がり電流を緩やか
から急峻に切り替えることを特徴とする自動車用インジ
ェクタ駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001213247A JP2003027994A (ja) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | 自動車用インジェクタ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001213247A JP2003027994A (ja) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | 自動車用インジェクタ駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003027994A true JP2003027994A (ja) | 2003-01-29 |
Family
ID=19048260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001213247A Pending JP2003027994A (ja) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | 自動車用インジェクタ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003027994A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2053225A2 (en) | 2007-10-26 | 2009-04-29 | Hitachi Ltd. | Control unit for internal combustion engine |
| KR101798735B1 (ko) | 2015-12-30 | 2017-11-16 | 주식회사 현대케피코 | 인젝터의 피크 전류 교정 장치 및 방법 |
| DE102020201210A1 (de) | 2019-02-06 | 2020-08-06 | Denso Corporation | Kraftstoffeinspritzsteuerungseinrichtung |
-
2001
- 2001-07-13 JP JP2001213247A patent/JP2003027994A/ja active Pending
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| US7784445B2 (en) | 2007-10-26 | 2010-08-31 | Hitachi, Ltd. | Control unit for internal combustion engine |
| KR101798735B1 (ko) | 2015-12-30 | 2017-11-16 | 주식회사 현대케피코 | 인젝터의 피크 전류 교정 장치 및 방법 |
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| JP2020125744A (ja) * | 2019-02-06 | 2020-08-20 | 株式会社デンソー | 燃料噴射制御装置 |
| DE102020201210B4 (de) * | 2019-02-06 | 2021-02-11 | Denso Corporation | Kraftstoffeinspritzsteuerungseinrichtung |
| JP7172681B2 (ja) | 2019-02-06 | 2022-11-16 | 株式会社デンソー | 燃料噴射制御装置 |
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