JP2003269225A - 燃料噴射器用弁ソレノイド電流の制御方法 - Google Patents
燃料噴射器用弁ソレノイド電流の制御方法Info
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関用燃料噴射器内の弁の開閉を制御
し、弁の開閉相互間の遅延時間を最小限に抑える方法を
提供する。 【解決手段】 噴射器用弁ソレノイド（２２）を制御す
る方法は、弁ソレノイドを通って流れる所望の電流プロ
フィールをモデル化した目標値信号を生成させるステッ
プと、弁ソレノイドを通って流れる電流を調整するよう
になった電流制御装置を準備するステップと、弁ソレノ
イドを通って流れる電流を調整して弁ソレノイドを通っ
て流れる電流が目標値信号に一層ぴったりと一致するよ
うにするステップとを有する。
し、弁の開閉相互間の遅延時間を最小限に抑える方法を
提供する。 【解決手段】 噴射器用弁ソレノイド（２２）を制御す
る方法は、弁ソレノイドを通って流れる所望の電流プロ
フィールをモデル化した目標値信号を生成させるステッ
プと、弁ソレノイドを通って流れる電流を調整するよう
になった電流制御装置を準備するステップと、弁ソレノ
イドを通って流れる電流を調整して弁ソレノイドを通っ
て流れる電流が目標値信号に一層ぴったりと一致するよ
うにするステップとを有する。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は概略的には、燃料噴射器内に設け
られた弁を制御する方法に関する。本発明は、詳細に
は、燃料噴射器の弁を開閉するソレノイドを通る電流を
制御する方法に関する。
られた弁を制御する方法に関する。本発明は、詳細に
は、燃料噴射器の弁を開閉するソレノイドを通る電流を
制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関（エンジン）用燃料噴射器内に
おいて、弁は、燃料が燃料噴射器を通って流れることが
できるよう、或いは、燃料が燃料噴射器を通って流れる
のを阻止するよう選択的に開閉する。典型的には、燃料
噴射器内の弁は、ばね及びソレノイドによって制御さ
れ、弁は、電流がソレノイドに供給されるとばねの力に
打ち勝って開き、ばねは、電流が止められると弁を閉じ
る。電圧をソレノイド両端に印加すると、最初に、弁が
開く前に遅延時間（タイムラグ）が生じる。この遅延時
間の間、磁気回路がはたらき、大抵の場合、インダクタ
であるソレノイドを通る電流が増大し、弁を動かし始め
るのに十分なレベルに達する。同様に、ソレノイドを通
る電流を止めると、ソレノイドのインダクタ内に蓄えら
れたエネルギを、ばねが弁を閉じ始める前に消散させな
ければならない。燃料噴射器を通って流れる燃料は、ソ
レノイドを通る電流が弁の閉鎖を可能にするに十分消散
するまでは止まらない。
おいて、弁は、燃料が燃料噴射器を通って流れることが
できるよう、或いは、燃料が燃料噴射器を通って流れる
のを阻止するよう選択的に開閉する。典型的には、燃料
噴射器内の弁は、ばね及びソレノイドによって制御さ
れ、弁は、電流がソレノイドに供給されるとばねの力に
打ち勝って開き、ばねは、電流が止められると弁を閉じ
る。電圧をソレノイド両端に印加すると、最初に、弁が
開く前に遅延時間（タイムラグ）が生じる。この遅延時
間の間、磁気回路がはたらき、大抵の場合、インダクタ
であるソレノイドを通る電流が増大し、弁を動かし始め
るのに十分なレベルに達する。同様に、ソレノイドを通
る電流を止めると、ソレノイドのインダクタ内に蓄えら
れたエネルギを、ばねが弁を閉じ始める前に消散させな
ければならない。燃料噴射器を通って流れる燃料は、ソ
レノイドを通る電流が弁の閉鎖を可能にするに十分消散
するまでは止まらない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この遅延時間により、
燃料が燃料噴射器を通って供給される前に間（ま）が生
じ、また、弁が完全に閉じる前に燃料が新たにエンジン
のシリンダ内に流れる。長く且つ予測できない遅延時間
により、燃料のタイミング及び量に誤差が生じ、燃費、
エミッション（排出ガス）及び性能に悪影響が生じる。
したがって、内燃機関用燃料噴射器内の弁の開閉を制御
し、弁の開閉相互間の遅延時間を最小限に抑える改良方
法への要請がある。
燃料が燃料噴射器を通って供給される前に間（ま）が生
じ、また、弁が完全に閉じる前に燃料が新たにエンジン
のシリンダ内に流れる。長く且つ予測できない遅延時間
により、燃料のタイミング及び量に誤差が生じ、燃費、
エミッション（排出ガス）及び性能に悪影響が生じる。
したがって、内燃機関用燃料噴射器内の弁の開閉を制御
し、弁の開閉相互間の遅延時間を最小限に抑える改良方
法への要請がある。
【０００４】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態の以下
の説明は、本発明の範囲をこの好ましい実施形態に限定
しようとするものではなく、当業者が本発明を構成して
使用できるようにするためのものである。
の説明は、本発明の範囲をこの好ましい実施形態に限定
しようとするものではなく、当業者が本発明を構成して
使用できるようにするためのものである。
【０００５】本発明の方法は、燃料噴射器用弁の完全閉
じ状態と完全開き状態との間の遅延時間を最小限に抑え
るよう燃料噴射器用弁の開閉を制御し、遅延時間は、完
全開き状態と完全閉じ状態との間の時間である。図１及
び図２を参照すると、燃料噴射器組立体の全体を符号１
０で示されている。燃料噴射器１０は、ノズルプレート
１２を有し、このノズルプレートを貫通して複数のオリ
フィス穴１４が設けられている。ノズルプレート１２
は、燃料噴射器本体１６の端部に取り付けられている。
燃料噴射器本体１６は、燃料を移送するようになった燃
料流れ通路１８を有している。燃料は燃料流れ通路１８
を通ってノズルプレート１２に至り、そしてエンジンの
シリンダ内に噴射される。燃料噴射器１０は、燃料が燃
料流れ通路１８を通って流れるのを選択的に阻止する弁
２０を有している。この弁２０は、弁ソレノイド２２に
よって制御され、この弁ソレノイドは、弁２０を図１に
示すような閉じ位置と図２に示すような開き位置との間
で前後に動かす。弁２０の開閉は、電流を弁ソレノイド
２２に流すことによって制御される。
じ状態と完全開き状態との間の遅延時間を最小限に抑え
るよう燃料噴射器用弁の開閉を制御し、遅延時間は、完
全開き状態と完全閉じ状態との間の時間である。図１及
び図２を参照すると、燃料噴射器組立体の全体を符号１
０で示されている。燃料噴射器１０は、ノズルプレート
１２を有し、このノズルプレートを貫通して複数のオリ
フィス穴１４が設けられている。ノズルプレート１２
は、燃料噴射器本体１６の端部に取り付けられている。
燃料噴射器本体１６は、燃料を移送するようになった燃
料流れ通路１８を有している。燃料は燃料流れ通路１８
を通ってノズルプレート１２に至り、そしてエンジンの
シリンダ内に噴射される。燃料噴射器１０は、燃料が燃
料流れ通路１８を通って流れるのを選択的に阻止する弁
２０を有している。この弁２０は、弁ソレノイド２２に
よって制御され、この弁ソレノイドは、弁２０を図１に
示すような閉じ位置と図２に示すような開き位置との間
で前後に動かす。弁２０の開閉は、電流を弁ソレノイド
２２に流すことによって制御される。
【０００６】この方法は、概略的に図３に示され且つ参
照番号２４で示された目標値信号を生成するステップを
含み、この目標値信号は、弁ソレノイド２２を通って流
れる所望の電流プロフィールをモデル化している。この
方法は、弁ソレノイド２２を通って流れる電流を調整し
て弁ソレノイド２２を通って流れる電流が目標値信号２
４にできるだけぴったりと一致するようにするステップ
を更に有している。ソレノイド電流のステップ応答は、
印加電圧及び弁ソレノイド２２のインダクタンスによっ
て定められる。
照番号２４で示された目標値信号を生成するステップを
含み、この目標値信号は、弁ソレノイド２２を通って流
れる所望の電流プロフィールをモデル化している。この
方法は、弁ソレノイド２２を通って流れる電流を調整し
て弁ソレノイド２２を通って流れる電流が目標値信号２
４にできるだけぴったりと一致するようにするステップ
を更に有している。ソレノイド電流のステップ応答は、
印加電圧及び弁ソレノイド２２のインダクタンスによっ
て定められる。
【０００７】目標値信号２４の電流プロフィールは、弁
２０の単一サイクル中、弁ソレノイド２２に流れる電流
の別個独立の位相を描いているのが好ましい。作動中、
弁２０をできるだけ迅速に開閉することが重要であり、
したがって、実際に弁２０を開く前に電流を弁ソレノイ
ド２２に供給してソレノイド２２を予充電する。この予
充電ステップ２６の間、弁ソレノイド２２に供給される
電流を、電流量（大きさ）２８、即ち、弁２０を開くの
に必要な量（大きさ）よりも僅かに小さい電流レベルま
で増大させる。予充電ステップ２６の量（大きさ）２８
は、弁２０の特性に基づいて定められる。予充電ステッ
プ２６の持続時間Ｔ1は、弁ソレノイド２２の付勢又は
通電速度に基づく。予充電ステップ２６の時間の長さＴ
1は、弁２０を開くのに必要なレベルよりも僅かに低い
点まで弁ソレノイド２２を付勢するのに十分でなければ
ならない。弁ソレノイド２２に供給される初期電流が無
ければ、弁２０は、遅延時間を生じ、その間、弁ソレノ
イド２２は、弁２０を開くのに必要な点まで付勢され
る。弁ソレノイド２２を予充電することにより、この遅
延時間を減少させ又は無くす。
２０の単一サイクル中、弁ソレノイド２２に流れる電流
の別個独立の位相を描いているのが好ましい。作動中、
弁２０をできるだけ迅速に開閉することが重要であり、
したがって、実際に弁２０を開く前に電流を弁ソレノイ
ド２２に供給してソレノイド２２を予充電する。この予
充電ステップ２６の間、弁ソレノイド２２に供給される
電流を、電流量（大きさ）２８、即ち、弁２０を開くの
に必要な量（大きさ）よりも僅かに小さい電流レベルま
で増大させる。予充電ステップ２６の量（大きさ）２８
は、弁２０の特性に基づいて定められる。予充電ステッ
プ２６の持続時間Ｔ1は、弁ソレノイド２２の付勢又は
通電速度に基づく。予充電ステップ２６の時間の長さＴ
1は、弁２０を開くのに必要なレベルよりも僅かに低い
点まで弁ソレノイド２２を付勢するのに十分でなければ
ならない。弁ソレノイド２２に供給される初期電流が無
ければ、弁２０は、遅延時間を生じ、その間、弁ソレノ
イド２２は、弁２０を開くのに必要な点まで付勢され
る。弁ソレノイド２２を予充電することにより、この遅
延時間を減少させ又は無くす。
【０００８】弁２０を開くため、弁ソレノイド２２を通
る電流を、弁２０が完全に開くまでできるだけ迅速に増
大させる。弁２０の開放期間中、弁ソレノイド２２への
電流を最大にすることにより、弁開放時間が減少し、燃
料の送出し量の予測が一層正確になる。この電流の迅速
な増大、又はピーク位相３０は、弁２０が開くようにす
るのに必要なレベルよりも著しく大きな量（大きさ）３
２を有している。ピーク位相３０の量（大きさ）３２
は、弁２０を開くのに必要な電流レベルにより、また、
ピーク位相３０の電流を弁２０の開放速度を最大にする
レベルまで増大させることによって定められる。この大
きな量（大きさ）の電流により、弁２０は迅速に開き、
それにより、弁２０が閉じ状態から開き状態に移行する
のに要する時間の長さが減少する。ピーク位相３０の持
続時間Ｔ2−Ｔ1は、弁２０が完全に開き、その開き位置
に落ち着くことができるようにするのにちょうど十分な
長さである。この時間は、弁２０及び弁ソレノイド２２
の物理的特性、電圧及びピーク位相３０の量（大きさ）
３２で決まる。
る電流を、弁２０が完全に開くまでできるだけ迅速に増
大させる。弁２０の開放期間中、弁ソレノイド２２への
電流を最大にすることにより、弁開放時間が減少し、燃
料の送出し量の予測が一層正確になる。この電流の迅速
な増大、又はピーク位相３０は、弁２０が開くようにす
るのに必要なレベルよりも著しく大きな量（大きさ）３
２を有している。ピーク位相３０の量（大きさ）３２
は、弁２０を開くのに必要な電流レベルにより、また、
ピーク位相３０の電流を弁２０の開放速度を最大にする
レベルまで増大させることによって定められる。この大
きな量（大きさ）の電流により、弁２０は迅速に開き、
それにより、弁２０が閉じ状態から開き状態に移行する
のに要する時間の長さが減少する。ピーク位相３０の持
続時間Ｔ2−Ｔ1は、弁２０が完全に開き、その開き位置
に落ち着くことができるようにするのにちょうど十分な
長さである。この時間は、弁２０及び弁ソレノイド２２
の物理的特性、電圧及びピーク位相３０の量（大きさ）
３２で決まる。
【０００９】弁２０をいったん開くと、ピーク位相３０
の高レベル電流はもはや不要である。電流プロフィール
の保持位相３４の間、弁ソレノイド２２を通って流れる
電流を、弁２０を開き状態に保持するのにちょうど十分
な量（大きさ）３６まで減少させる。弁２０の摩擦、ヒ
ステリシス及び他の物理的性質に起因して、弁を開き状
態に保持するのに必要な電流のレベルは、弁を閉じ位置
から開くのに必要な電流レベルとは異なっている。図３
に示すように、弁２０を開き状態に保持するのに必要な
保持位相３４の量（大きさ）３６は、弁２０を開くのに
必要な電流の量（大きさ）２８よりも小さいのが好まし
い。ただし、弁２０に応じて、これと反対のことが当て
はまる。保持位相３４の量（大きさ）３６は、物理的電
流印加特性に基づいて定められる。保持位相３４の持続
時間Ｔ3−Ｔ2は、燃料をどれだけ長く弁２０を通って噴
射するかに基づいて定められる。燃料は、保持電流が中
断されるまで、弁２０を通って流れ、そして弁２０が再
び閉じる。
の高レベル電流はもはや不要である。電流プロフィール
の保持位相３４の間、弁ソレノイド２２を通って流れる
電流を、弁２０を開き状態に保持するのにちょうど十分
な量（大きさ）３６まで減少させる。弁２０の摩擦、ヒ
ステリシス及び他の物理的性質に起因して、弁を開き状
態に保持するのに必要な電流のレベルは、弁を閉じ位置
から開くのに必要な電流レベルとは異なっている。図３
に示すように、弁２０を開き状態に保持するのに必要な
保持位相３４の量（大きさ）３６は、弁２０を開くのに
必要な電流の量（大きさ）２８よりも小さいのが好まし
い。ただし、弁２０に応じて、これと反対のことが当て
はまる。保持位相３４の量（大きさ）３６は、物理的電
流印加特性に基づいて定められる。保持位相３４の持続
時間Ｔ3−Ｔ2は、燃料をどれだけ長く弁２０を通って噴
射するかに基づいて定められる。燃料は、保持電流が中
断されるまで、弁２０を通って流れ、そして弁２０が再
び閉じる。
【００１０】目標値信号２４を生成させると、入力信号
が得られる。入力信号は、車両の電気部品、好ましくは
パワートレイン制御モジュール（ＰＣＭ）によって出力
される。入力信号は、所望の噴射器作動サイクルと一致
している。入力信号から、保持位相３４の量（大きさ）
３６に等しい電流量（大きさ）４２を持つ入力パルス４
０が得られる。入力パルス４０の持続時間又はパルス長
は、予充電位相の持続時間、ピーク位相の持続時間及び
保持位相の持続時間の合計に等しく、これは図４に示す
ようにＴ3に等しい。
が得られる。入力信号は、車両の電気部品、好ましくは
パワートレイン制御モジュール（ＰＣＭ）によって出力
される。入力信号は、所望の噴射器作動サイクルと一致
している。入力信号から、保持位相３４の量（大きさ）
３６に等しい電流量（大きさ）４２を持つ入力パルス４
０が得られる。入力パルス４０の持続時間又はパルス長
は、予充電位相の持続時間、ピーク位相の持続時間及び
保持位相の持続時間の合計に等しく、これは図４に示す
ようにＴ3に等しい。
【００１１】図５を参照すると、入力パルス４０は、第
１のエッジトリガ式ワンショット装置４４に送られる。
第１のエッジトリガ式ワンショット装置４４は、入力パ
ルス４０の受け取りに応動してピークパルス４６を発生
する。ピークパルス４６は、図６に示すように、ピーク
量（大きさ）３２から保持量（大きさ）３６を引いたも
のに等しい量（大きさ）４８及び予充電時間とピーク時
間の合計に等しい持続時間Ｔ2を有している。
１のエッジトリガ式ワンショット装置４４に送られる。
第１のエッジトリガ式ワンショット装置４４は、入力パ
ルス４０の受け取りに応動してピークパルス４６を発生
する。ピークパルス４６は、図６に示すように、ピーク
量（大きさ）３２から保持量（大きさ）３６を引いたも
のに等しい量（大きさ）４８及び予充電時間とピーク時
間の合計に等しい持続時間Ｔ2を有している。
【００１２】ピークパルス４６及び入力パルス４０、第
１の反転加算器型演算増幅器５０に入力される。第１の
反転加算器型演算増幅器５０は、２つの入力信号４６，
４０を結合して反転させるようになっている。ピークパ
ルス４６と入力パルス４０を第１の反転加算器型演算増
幅器５０によって結合して反転させると、図７に示すよ
うにピーク−保持パルス５２が得られる。
１の反転加算器型演算増幅器５０に入力される。第１の
反転加算器型演算増幅器５０は、２つの入力信号４６，
４０を結合して反転させるようになっている。ピークパ
ルス４６と入力パルス４０を第１の反転加算器型演算増
幅器５０によって結合して反転させると、図７に示すよ
うにピーク−保持パルス５２が得られる。
【００１３】更に、入力パルス４０を第２のエッジトリ
ガ式ワンショット装置５４に入力すると、この第２のエ
ッジトリガ式ワンショット装置は、入力パルス４０の受
取りに応答して予充電パルス５６を出力するようになっ
ている。予充電パルス５６は、図８に示すように、ピー
ク量（大きさ）３２と予充電量（大きさ）２８の差に等
しい量（大きさ）５８及び予充電時間Ｔ1に等しい持続
時間を有している。
ガ式ワンショット装置５４に入力すると、この第２のエ
ッジトリガ式ワンショット装置は、入力パルス４０の受
取りに応答して予充電パルス５６を出力するようになっ
ている。予充電パルス５６は、図８に示すように、ピー
ク量（大きさ）３２と予充電量（大きさ）２８の差に等
しい量（大きさ）５８及び予充電時間Ｔ1に等しい持続
時間を有している。
【００１４】第２の反転型算器型演算増幅器６０が、予
充電パルス５６及びピーク−保持パルス５２を受け取
り、これら２つの入力信号５６，５２を結合して反転さ
せ、そして目標値信号２４を出力する。
充電パルス５６及びピーク−保持パルス５２を受け取
り、これら２つの入力信号５６，５２を結合して反転さ
せ、そして目標値信号２４を出力する。
【００１５】電流を調整する際、電流制御装置６２は、
弁ソレノイド２２を通って流れる電流を測定し、この電
流を目標値信号２４の電流プロフィールと比較する。電
流制御装置６２は次に、弁ソレノイド２２を通って流れ
る電流を調整して目標値信号２４の電流プロフィールに
一層ぴったりと一致させるようにする。
弁ソレノイド２２を通って流れる電流を測定し、この電
流を目標値信号２４の電流プロフィールと比較する。電
流制御装置６２は次に、弁ソレノイド２２を通って流れ
る電流を調整して目標値信号２４の電流プロフィールに
一層ぴったりと一致させるようにする。
【００１６】好ましい実施形態では、電流制御装置６２
は、演算増幅器６４、電界効果トランジスタ６６及び電
流検出装置６８を有している。電界効果トランジスタ６
６は、弁ソレノイド２２と直列接続状態で設けられてお
り、電界効果トランジスタ６６を通って流れる電流を限
流することにより、弁ソレノイド２２を通って流れる電
流が限流されるようになっている。演算増幅器６４は、
目標値信号２４を受信するようになっている。電流検出
装置６８は、電界効果トランジスタ６６を通って流れる
電流を検出し、信号を演算増幅器６４に送り戻す。電流
検出装置６８は、電界効果トランジスタ６６を通って流
れる電流を検出する任意適当な装置であってよい。する
と、演算増幅器６４は、電界効果トランジスタ６６を通
って流れる電流を目標値信号２４の電流プロフィールと
比較し、電界効果トランジスタ６６を通って流れる電流
を調整して目標値信号２４の電流プロフィールに一層ぴ
ったりと一致させるようにする。電界効果トランジスタ
６６を通る電流の流れを調整すると、弁ソレノイド２２
を通る電流の流れも又調整される。
は、演算増幅器６４、電界効果トランジスタ６６及び電
流検出装置６８を有している。電界効果トランジスタ６
６は、弁ソレノイド２２と直列接続状態で設けられてお
り、電界効果トランジスタ６６を通って流れる電流を限
流することにより、弁ソレノイド２２を通って流れる電
流が限流されるようになっている。演算増幅器６４は、
目標値信号２４を受信するようになっている。電流検出
装置６８は、電界効果トランジスタ６６を通って流れる
電流を検出し、信号を演算増幅器６４に送り戻す。電流
検出装置６８は、電界効果トランジスタ６６を通って流
れる電流を検出する任意適当な装置であってよい。する
と、演算増幅器６４は、電界効果トランジスタ６６を通
って流れる電流を目標値信号２４の電流プロフィールと
比較し、電界効果トランジスタ６６を通って流れる電流
を調整して目標値信号２４の電流プロフィールに一層ぴ
ったりと一致させるようにする。電界効果トランジスタ
６６を通る電流の流れを調整すると、弁ソレノイド２２
を通る電流の流れも又調整される。
【００１７】数学的には、目標値電流プロフィールは次
式で書き表すことができる。Isp＝-[-{I1*(U(T0)-U
(T3))＋I2(U(T0)-U(T2)}＋{I3*(U(T0)-U(T1)}]上式にお
いて、初期電流が０の場合、Ｕ（Ｔ）は、時間＝Ｔでの
立ち上がりエッジユニットステップ（rising edge unit
step ）と定義され、Ｉｓｐは、目標電流値である。Ｉ
１は、保持電流３６、Ｉ２は、ピーク電流３０と保持電
流３６の差、Ｉ３は、ピーク電流３０と予充電電流２８
の差である。入力パルス４０は、（Ｕ（Ｔ0）−Ｕ
（Ｔ3））によって定義され、第１のワンショット装置
４４によって得られるピークパルス４６は、（Ｕ
（Ｔ0）−Ｕ（Ｔ1））によって定義され、第２のワンシ
ョット装置５４によって得られる予充電パルス５６は、
（Ｕ（Ｔ0）−Ｕ（Ｔ2））によって定義される。
式で書き表すことができる。Isp＝-[-{I1*(U(T0)-U
(T3))＋I2(U(T0)-U(T2)}＋{I3*(U(T0)-U(T1)}]上式にお
いて、初期電流が０の場合、Ｕ（Ｔ）は、時間＝Ｔでの
立ち上がりエッジユニットステップ（rising edge unit
step ）と定義され、Ｉｓｐは、目標電流値である。Ｉ
１は、保持電流３６、Ｉ２は、ピーク電流３０と保持電
流３６の差、Ｉ３は、ピーク電流３０と予充電電流２８
の差である。入力パルス４０は、（Ｕ（Ｔ0）−Ｕ
（Ｔ3））によって定義され、第１のワンショット装置
４４によって得られるピークパルス４６は、（Ｕ
（Ｔ0）−Ｕ（Ｔ1））によって定義され、第２のワンシ
ョット装置５４によって得られる予充電パルス５６は、
（Ｕ（Ｔ0）−Ｕ（Ｔ2））によって定義される。
【００１８】本発明の利点のうちの１つは、回路構成を
容易に設計変更して異なる電流プロフィールを持つ互い
に異なる弁ソレノイドの電流を制御できることにある。
ワンショット装置４４，５４及び演算増幅器５０，６
０，６４内の抵抗器を交換することにより、互いに異な
る量（大きさ）及び持続時間を持つパルスを生じさせる
ことができる。これにより、同一の電流制御装置６２を
多くの互いに異なる弁用途に合わせて改造できる。
容易に設計変更して異なる電流プロフィールを持つ互い
に異なる弁ソレノイドの電流を制御できることにある。
ワンショット装置４４，５４及び演算増幅器５０，６
０，６４内の抵抗器を交換することにより、互いに異な
る量（大きさ）及び持続時間を持つパルスを生じさせる
ことができる。これにより、同一の電流制御装置６２を
多くの互いに異なる弁用途に合わせて改造できる。
【００１９】加うるに、或る幾つかの従来型電流制御方
法では、ソレノイドを動作させるよう制御信号の電圧を
増大させるためにはＤＣ変換器が必要である。ＤＣ変換
器は一般に高価であって効率が悪い。本発明の方法で
は、低電圧信号を従来型の１２〜１４Ｖ電気系統によっ
て生じさせることができる。電流制御装置６２の演算増
幅器６４は、目標値信号２４の電流プロフィールを倍増
させる利得を備えている。この場合、電流制御装置６２
は、目標値信号２４の電流プロフィールに基づいて弁ソ
レノイド２２を通る電流の調整を可能にする。
法では、ソレノイドを動作させるよう制御信号の電圧を
増大させるためにはＤＣ変換器が必要である。ＤＣ変換
器は一般に高価であって効率が悪い。本発明の方法で
は、低電圧信号を従来型の１２〜１４Ｖ電気系統によっ
て生じさせることができる。電流制御装置６２の演算増
幅器６４は、目標値信号２４の電流プロフィールを倍増
させる利得を備えている。この場合、電流制御装置６２
は、目標値信号２４の電流プロフィールに基づいて弁ソ
レノイド２２を通る電流の調整を可能にする。
【００２０】図９を参照すると、本発明の方法を用いて
多数の弁ソレノイド２２ａ，２２ｂ，２２ｃを制御する
ことができる。弁のサイクル時間が互いにオーバラップ
していない限り、上述したワンショット装置４４，５４
及び演算増幅器５０，６０，６４を備えた同一の電流制
御装置６２を用いて弁ソレノイド２２ａ，２２ｂ，２２
ｃの各々を制御することができる。切換え機構７０が、
弁ソレノイド２２ａ，２２ｂ，２２ｃの各々を電流制御
装置６２に選択的に接続して電気接続を弁ソレノイド２
２ａ，２２ｂ，２２ｃ相互間で交互に切り換えるように
なっている。図１０を参照すると、６つの燃料噴射器７
２，７４，７６，７８，８０，８２の電流プロフィール
が示されている。単一の電流制御装置６２は、互いにオ
ーバラップしていない電流プロフィールを持つ燃料噴射
器の全てを制御することができる。したがって、単一の
電流制御装置６２が、第１、第３及び第４の燃料噴射器
７２，７６，８０を制御でき、第２の電流制御装置６２
が、第２，第４及び第６の燃料噴射器７４，７８，８２
を制御できる。
多数の弁ソレノイド２２ａ，２２ｂ，２２ｃを制御する
ことができる。弁のサイクル時間が互いにオーバラップ
していない限り、上述したワンショット装置４４，５４
及び演算増幅器５０，６０，６４を備えた同一の電流制
御装置６２を用いて弁ソレノイド２２ａ，２２ｂ，２２
ｃの各々を制御することができる。切換え機構７０が、
弁ソレノイド２２ａ，２２ｂ，２２ｃの各々を電流制御
装置６２に選択的に接続して電気接続を弁ソレノイド２
２ａ，２２ｂ，２２ｃ相互間で交互に切り換えるように
なっている。図１０を参照すると、６つの燃料噴射器７
２，７４，７６，７８，８０，８２の電流プロフィール
が示されている。単一の電流制御装置６２は、互いにオ
ーバラップしていない電流プロフィールを持つ燃料噴射
器の全てを制御することができる。したがって、単一の
電流制御装置６２が、第１、第３及び第４の燃料噴射器
７２，７６，８０を制御でき、第２の電流制御装置６２
が、第２，第４及び第６の燃料噴射器７４，７８，８２
を制御できる。
【００２１】上記記載は、好ましい実施形態の説明に関
している。当業者であれば、かかる説明、添付の図面、
及び特許請求の範囲記載から、特許請求の範囲に記載さ
れた本発明の真の精神及び公平な範囲から逸脱すること
なく、好ましい実施形態の変更例及び改造例を想到でき
ることは容易に理解されよう。好ましい実施形態は、例
示として記載されたものであり、使用された用語は、説
明のためであって、本発明を限定するものではない。
している。当業者であれば、かかる説明、添付の図面、
及び特許請求の範囲記載から、特許請求の範囲に記載さ
れた本発明の真の精神及び公平な範囲から逸脱すること
なく、好ましい実施形態の変更例及び改造例を想到でき
ることは容易に理解されよう。好ましい実施形態は、例
示として記載されたものであり、使用された用語は、説
明のためであって、本発明を限定するものではない。
【図１】本発明の好ましい実施形態を利用する燃料噴射
器の断面図であり、燃料噴射器内の弁が閉じ状態で示さ
れている図である。
器の断面図であり、燃料噴射器内の弁が閉じ状態で示さ
れている図である。
【図２】図１と類似した断面図であり、弁が開き状態で
示されている図である。
示されている図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態の目標値信号の電流
プロフィールを示すグラフ図である。
プロフィールを示すグラフ図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態によって生じた保持
パルスの電流プロフィールを示す図である。
パルスの電流プロフィールを示す図である。
【図５】本発明の好ましい実施形態の構成要素を示す略
図である。
図である。
【図６】本発明の好ましい実施形態によって生じたピー
クパルスの電流プロフィールを示すグラフ図である。
クパルスの電流プロフィールを示すグラフ図である。
【図７】本発明の好ましい実施形態によって生じた反転
ピーク−保持パルスの電流プロフィールを示す図であ
る。
ピーク−保持パルスの電流プロフィールを示す図であ
る。
【図８】本発明の好ましい実施形態によって生じた予充
電パルスの電流プロフィールを示すグラフ図である。
電パルスの電流プロフィールを示すグラフ図である。
【図９】図５に示す構成要素を示す略図であり、電流制
御装置が３つの弁ソレノイドを制御している状態を示す
図である。
御装置が３つの弁ソレノイドを制御している状態を示す
図である。
【図１０】６つの燃料噴射器の互い違いになっている電
流プロフィールを示すグラフ図である。
流プロフィールを示すグラフ図である。
１０ 燃料噴射器
１２ ノズルプレート
１４ 穴
１６ 燃料噴射器本体
１８ 流れ通路
２０ 弁
２２ 弁ソレノイド
２４ 目標値信号
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3G066 AB02 BA06 BA09 BA51 CC05U
CD26 CE22 CE29 DA01 DA11
DA12
3G301 JA11 LB01 LC01 LC10 MA11
ND01 ND18 PG02Z
Claims (3)
- 【請求項１】 燃料噴射器用弁ソレノイドを制御する方
法であって、 弁ソレノイドを流れる所望電流プロフィールをモデル化
した目標値信号を生成するステップと、 弁ソレノイドを通って流れる電流を調整するようになっ
た電流制御装置を準備するステップと、 弁ソレノイドを通って流れる電流を調整して弁ソレノイ
ドを通って流れる電流が目標値信号に一層ぴったりと一
致するようにするステップと、 を有することを特徴とする方法。 - 【請求項２】 電流調整ステップは、弁ソレノイドを通
って流れる電流を測定するステップと、 弁ソレノイドを通って流れる電流と目標値信号の電流プ
ロフィールを比較するステップと、 弁ソレノイドを通って流れる電流を調整して目標値信号
の電流プロフィールに一層ぴったりと一致させるように
するステップと、 を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 電流制御装置は、演算増幅器と、電界効
果トランジスタと、フィードバックループとを有し、電
界効果トランジスタは、弁ソレノイドと直列に設けら
れ、演算増幅器は、目標値信号を受け取り、フィードバ
ックループを介して電界効果トランジスタを通って流れ
る電流を測定し、電界効果トランジスタを通って流れる
電流を調整して目標値信号の電流プロフィールに一層ぴ
ったりと一致させるようにする、 ことを特徴とする請求項２記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/090,274 US6757149B2 (en) | 2002-03-04 | 2002-03-04 | Method for controlling fuel injector valve solenoid current |
| US10/090274 | 2002-03-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003269225A true JP2003269225A (ja) | 2003-09-25 |
Family
ID=22222066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003047817A Pending JP2003269225A (ja) | 2002-03-04 | 2003-02-25 | 燃料噴射器用弁ソレノイド電流の制御方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6757149B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003269225A (ja) |
| DE (1) | DE10309545A1 (ja) |
| GB (1) | GB2387924B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016063390A1 (ja) * | 2014-10-23 | 2016-04-28 | 三菱電機株式会社 | 燃料噴射弁の弁装置 |
| JP2017057755A (ja) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | 株式会社デンソー | 電磁弁駆動装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100480709C (zh) * | 2002-09-20 | 2009-04-22 | 美国高技术产品有限公司 | 阀门的电流量控制 |
| JP4251201B2 (ja) * | 2006-07-20 | 2009-04-08 | トヨタ自動車株式会社 | インジェクタ駆動装置 |
| US20090057446A1 (en) * | 2007-08-29 | 2009-03-05 | Visteon Global Technologies, Inc. | Low pressure fuel injector nozzle |
| US7669789B2 (en) * | 2007-08-29 | 2010-03-02 | Visteon Global Technologies, Inc. | Low pressure fuel injector nozzle |
| US20090090794A1 (en) * | 2007-10-04 | 2009-04-09 | Visteon Global Technologies, Inc. | Low pressure fuel injector |
| US20090200403A1 (en) * | 2008-02-08 | 2009-08-13 | David Ling-Shun Hung | Fuel injector |
| CN102272487A (zh) * | 2009-01-09 | 2011-12-07 | 丰田自动车株式会社 | 用于车辆开/关控制阀的控制装置 |
| DE102014208837A1 (de) * | 2014-05-12 | 2015-11-12 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Regelung eines Öffnungsverhaltens von Einspritzventilen |
| US9684310B2 (en) * | 2015-07-17 | 2017-06-20 | Automatic Switch Company | Compensated performance of a solenoid valve based on environmental conditions and product life |
| DE102016210449B3 (de) * | 2016-06-13 | 2017-06-08 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Bestromungsdaten für ein Stellglied eines Einspritzventils eines Kraftfahrzeugs |
| GB2551382B (en) * | 2016-06-17 | 2020-08-05 | Delphi Automotive Systems Lux | Method of controlling a solenoid actuated fuel injector |
| JP6764534B2 (ja) * | 2017-06-30 | 2020-09-30 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電子制御装置 |
| CN110892143B (zh) * | 2017-07-27 | 2022-05-03 | 沃尔布罗有限责任公司 | 用于燃烧发动机的充气形成系统 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2650246C2 (de) * | 1976-11-02 | 1986-07-10 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Steuereinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe eines Dieselmotors |
| GB1600868A (en) * | 1977-04-20 | 1981-10-21 | Brush Elec Machines | Method of testing and apparatus for testing engines |
| US5220259A (en) * | 1991-10-03 | 1993-06-15 | Graco Inc. | Dc motor drive system and method |
| DE19515775C2 (de) * | 1995-04-28 | 1998-08-06 | Ficht Gmbh | Verfahren zum Ansteuern einer Erregerspule einer elektromagnetisch angetriebenen Hubkolbenpumpe |
| DE19607073A1 (de) * | 1996-02-24 | 1997-08-28 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Steuerung der Bewegung eines Ankers eines elektromagnetischen Schaltorgans |
| US6113014A (en) * | 1998-07-13 | 2000-09-05 | Caterpillar Inc. | Dual solenoids on a single circuit and fuel injector using same |
| US6122158A (en) * | 1998-11-06 | 2000-09-19 | Siemens Automotive Corporation | Wide voltage range driver circuit for a fuel injector |
-
2002
- 2002-03-04 US US10/090,274 patent/US6757149B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-02-25 JP JP2003047817A patent/JP2003269225A/ja active Pending
- 2003-02-26 GB GB0304316A patent/GB2387924B/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-03-04 DE DE10309545A patent/DE10309545A1/de not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016063390A1 (ja) * | 2014-10-23 | 2016-04-28 | 三菱電機株式会社 | 燃料噴射弁の弁装置 |
| JPWO2016063390A1 (ja) * | 2014-10-23 | 2017-04-27 | 三菱電機株式会社 | 燃料噴射弁の弁装置 |
| JP2017057755A (ja) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | 株式会社デンソー | 電磁弁駆動装置 |
Also Published As
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|---|---|
| DE10309545A1 (de) | 2003-10-09 |
| GB2387924B (en) | 2004-03-24 |
| US20030165039A1 (en) | 2003-09-04 |
| GB2387924A (en) | 2003-10-29 |
| US6757149B2 (en) | 2004-06-29 |
| GB0304316D0 (en) | 2003-04-02 |
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