JP2003278585A

JP2003278585A - 電磁弁駆動装置

Info

Publication number: JP2003278585A
Application number: JP2002080910A
Authority: JP
Inventors: 宣明 ▲高▼田; Nobuaki Takada; Iwao Niimi; 巌新美
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2003-10-02

Abstract

(57)【要約】【課題】ピーク電流供給用コンデンサの充電電圧や電
磁コイル等のばらつきに影響されず且つ電磁弁の確実な
動作を達成しつつ、電磁コイルから上記コンデンサへエ
ネルギーを回収することができる電磁弁駆動装置を提供
する。【解決手段】インジェクタの電磁コイルＬ１に、まず
コンデンサ９からピーク電流を流し、次いで定電流制御
部３１により定電流を流す共に、該定電流の値を第１定
電流Ｉ１から第２定電流Ｉ２（＜Ｉ１）へと切り替える
燃料噴射制御装置１では、Ｉ１の供給終了時に、フリッ
プフロップＦＦ１からパルスＫ１を発生させて通電用ト
ランジスタＴｒ１を一時オフさせることにより、電磁コ
イルＬ１からダイオードＤ１を介しコンデンサ９へエネ
ルギーを回収するが、特に、コンデンサ９に回収される
電流をコンパレータ３９で判定して、Ｉ１の供給終了時
から回収電流がＩ２と同じ値まで下がるまでの間、上記
パルスＫ１を発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁弁の電磁コイ
ルにピーク電流を流した後、大小２段階の一定電流を順
次流すようにした電磁弁駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば自動車用ディーゼルエ
ンジンの燃料噴射制御装置として、図１０の下から２段
目（「ＩＮＪ電流」の段）に示すように、電磁弁である
インジェクタの電磁コイルに、まず該インジェクタを速
やかに動作状態としての開弁状態へと移行させるための
大きなピーク電流Ｉｐを流し、次いで、そのピーク電流
Ｉｐよりも小さく且つインジェクタを開弁状態に保持可
能な一定の電流（以下、定電流ともいう）を流す共に、
その定電流の値を第１定電流Ｉ１からそれよりも小さい
第２定電流Ｉ２へと２段階に切り替える、といった２段
定電流駆動方式を採用したものがある。

【０００３】そして更に、この２段定電流駆動方式を採
用した燃料噴射制御装置に代表される電磁弁駆動装置で
は、電磁弁の電磁コイルへ上記第１定電流Ｉ１を流す期
間が終了した際に、その電磁コイルへの電流供給経路を
連通／遮断するスイッチング素子を一時的にオフさせ、
それに伴い発生する電磁コイルのフライバックエネルギ
ーを次のピーク電流Ｉｐ用として回収することで、電力
の効率的な使用を図るようにしている。

【０００４】ここで、このようなエネルギー回収機能を
有した燃料噴射制御装置の具体的な構成例について、図
９を用い説明する。尚、ここでは、エンジンが６気筒エ
ンジンであるものとし、図９は、その６つの気筒のう
ち、第１，第３，第５の各気筒に夫々対応する各インジ
ェクタ（以下、「ＩＮＪ」とも記す）＃１，＃３，＃５
を駆動する部分のみを表している。また、以下の説明で
は、インジェクタの電磁コイルのことを、簡略化してイ
ンジェクタという場合もある。

【０００５】図９に示すように、この燃料噴射制御装置
１０１は、トロイダルコイル３と、ＮチャネルＭＯＳト
ランジスタ５と、ダイオード７と、各インジェクタにピ
ーク電流Ｉｐを供給するためのコンデンサ９と、そのコ
ンデンサ９に流れる電流を検出するための抵抗Ｒ１と、
チャージ（以下、「ＣＨＧ」と記す）電圧制御部１１
と、ＣＨＧ過電圧検出部１３とを備えている。

【０００６】そして、トロイダルコイル３の一端は、電
源電圧としてのバッテリ電圧ＶＢ（バッテリのプラス端
子の電圧）に接続されており、そのトロイダルコイル３
の他端は、トランジスタ５から抵抗Ｒ１を介して接地電
位（バッテリのマイナス端子の電圧）に接続されると共
に、ダイオード７のアノードに接続されている。そして
更に、ダイオード７のカソードにコンデンサ９の一端が
接続され、そのコンデンサ９の他端が抵抗Ｒ１を介して
接地電位に接続されている。

【０００７】また、ＣＨＧ電圧制御部１１には、抵抗Ｒ
１とコンデンサ９との接続点の電圧と、コンデンサ９の
抵抗Ｒ１側とは反対側の電圧（即ち、コンデンサ９の充
電電圧）とが入力されており、そのコンデンサ９の充電
電圧は、ＣＨＧ過電圧検出部１３にも入力されている。

【０００８】そして、ＣＨＧ電圧制御部１１は、後述す
るＣＨＧストップ信号とＣＨＧ過電圧停止信号との両方
を受けていない場合に、抵抗Ｒ１に流れる電流（即ち、
コンデンサ９への充電電流）が一定値となるようにトラ
ンジスタ５のオン／オフのデューティ比を制御して該ト
ランジスタ５をスイッチング動作させ、これにより、バ
ッテリ電圧ＶＢを昇圧してコンデンサ９を充電する。そ
して更に、ＣＨＧ電圧制御部１１は、コンデンサ９の充
電電圧が所定の設定値（この例では１３０Ｖ）になる
か、或いは、上記ＣＨＧストップ信号とＣＨＧ過電圧停
止信号との何れか一方を受けると、トランジスタ５のス
イッチング動作を停止させて、コンデンサ９への充電を
止める。

【０００９】また、ＣＨＧ過電圧検出部１３は、コンデ
ンサ９の充電電圧を監視して、その充電電圧が過電圧判
定値（この例では１５０Ｖ）に達すると、ＣＨＧ電圧制
御部１１にＣＨＧ過電圧停止信号を出力して、コンデン
サ９への充電を強制的に停止させる。

【００１０】一方、各インジェクタ（ＩＮＪ）＃１，＃
３，＃５の電磁コイルＬ１，Ｌ３，Ｌ５の一端は、当該
燃料噴射制御装置１０１の外部において共通接続されて
おり、その共通接続された方の端部は、当該装置１０１
に設けられた共通端子Ｊｃに接続されている。また、各
電磁コイルＬ１，Ｌ３，Ｌ５の他端は、当該装置１０１
において、各インジェクタ＃１，＃３，＃５毎に設けら
れた個別端子Ｊ１，Ｊ３，Ｊ５に夫々接続されている。

【００１１】そして、燃料噴射制御装置１０１は、各電
磁コイルＬ１，Ｌ３，Ｌ５に電流を流すために、上記各
個別端子Ｊ１，Ｊ３，Ｊ５にドレインが夫々接続される
と共に、互いのソースが共通接続された駆動用スイッチ
ング素子としてのＮチャネルＭＯＳトランジスタＴｒ
１，Ｔｒ３，Ｔｒ５と、各電磁コイルＬ１，Ｌ３，Ｌ５
に実際に流れている電流（以下、ＩＮＪ電流という）を
検出するために、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５
のソースと接地電位との間に接続された抵抗Ｒ２と、エ
ンジンの運転状態に基づき各電磁コイルＬ１，Ｌ３，Ｌ
５に通電すべき駆動期間（換言すれば、各インジェクタ
＃１，＃３，＃５の開弁期間）を算出して、その駆動期
間の間、該当するトランジスタＴｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５
をオンさせるためのハイアクティブの制御信号ＴＱ１，
ＴＱ３，ＴＱ５を出力すると共に、各電磁コイルＬ１，
Ｌ３，Ｌ５への定電流を第１定電流Ｉ１から第２定電流
Ｉ２へと切り替えるための定電流切替信号Ｓ１も出力す
るＣＰＵ１５と、上記各制御信号ＴＱ１，ＴＱ３，ＴＱ
５が夫々入力され、その各制御信号ＴＱ１，ＴＱ３，Ｔ
Ｑ５と後述する回収パルスＫ１の反転信号との論理積信
号を、各トランジスタＴｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５に対する
ハイアクティブの駆動信号ＴＷＶ１，ＴＷＶ３，ＴＷＶ
５として、該当するトランジスタＴｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ
５のゲートに出力する論理積回路ＡＮ１，ＡＮ３，ＡＮ
５と、上記各制御信号ＴＱ１，ＴＱ３，ＴＱ５の論理和
信号を出力する論理和回路１７とを備えている。

【００１２】更に、燃料噴射制御装置１０１は、上記共
通端子Ｊｃにカソードが接続された３つのダイオード１
９，２１，２３と、ダイオード１９のアノードとコンデ
ンサ９の抵抗Ｒ１側とは反対側（換言すれば、ダイオー
ド７のカソード）との間の電流経路を連通／遮断するＰ
チャネルＭＯＳトランジスタ２５と、バッテリ電圧ＶＢ
にソースが接続され、ダイオード２１のアノードにドレ
インが接続されたＰチャネルＭＯＳトランジスタ２７
と、アノードが各トランジスタＴｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５
のドレインに夫々接続されると共に、カソードがコンデ
ンサ９の抵抗Ｒ１側とは反対側に共通接続されて、各ト
ランジスタＴｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５がオフされた時に、
そのオフされたトランジスタに対応する電磁コイルに発
生するフライバックエネルギーを電流の形でコンデンサ
９へと回収させるエネルギー回収用のダイオードＤ１，
Ｄ３，Ｄ５と、トランジスタ２５を駆動して共通端子Ｊ
ｃから電磁コイルＬ１，Ｌ３，Ｌ５への電流供給経路に
コンデンサ９の充電電圧を印加させるＣＨＧ放電制御部
２９と、トランジスタ２７を駆動して共通端子Ｊｃから
電磁コイルＬ１，Ｌ３，Ｌ５への電流供給経路に第１定
電流Ｉ１と第２定電流Ｉ２とを供給する定電流制御部３
１と、上記論理積回路ＡＮ１，ＡＮ３，ＡＮ５への回収
パルスＫ１を生成して出力するパルス発生回路３３とを
備えている。尚、共通端子Ｊｃにカソードが接続された
ダイオード２３のアノードは、電磁コイルＬ１，Ｌ３，
Ｌ５のフライバックエネルギーを吸収するために、接地
電位に接続されている。

【００１３】そして、図１０に示すように、この燃料噴
射制御装置１０１において、ＣＰＵ１５は、各制御信号
ＴＱ１，ＴＱ３，ＴＱ５をハイレベルにした時に、定電
流切替信号Ｓ１をハイレベルにし、その時点から予め設
定された一定時間Ｔ１が経過すると、定電流切替信号Ｓ
１をローレベルに戻す。尚、この一定時間Ｔ１は、制御
信号ＴＱ１，ＴＱ３，ＴＱ５のハイレベル時間の最短値
よりも短い値に設定されている。

【００１４】また、パルス発生回路３３は、ＣＰＵ１５
からの上記定電流切替信号Ｓ１が立ち下がった時点から
予め設定された一定時間Ｔｄが経過するまでの間、ハイ
レベルの回収パルスＫ１を出力する。一方、ＣＨＧ放電
制御部２９は、ＣＰＵ１５からの制御信号ＴＱ１，ＴＱ
３，ＴＱ５の何れかがハイレベルになって、論理和回路
１７の出力信号がハイレベルになると、トランジスタ２
５をオンして、共通端子Ｊｃから電磁コイルＬ１，Ｌ
３，Ｌ５への電流供給経路にコンデンサ９の充電電圧を
印加させる。

【００１５】そして、このとき、パルス発生回路３３か
らの回収パルスＫ１は未だローレベルであるため、例え
ば、制御信号ＴＱ１，ＴＱ３，ＴＱ５のうち、制御信号
ＴＱ１がハイレベルになったものとすると、それが入力
される論理積回路ＡＮ１からの駆動信号ＴＷＶ１がハイ
レベルになってトランジスタＴｒ１がオンすることとな
り、その結果、制御信号ＴＱ１に対応するインジェクタ
＃１の電磁コイルＬ１に、コンデンサ９の放電電流から
なるピーク電流Ｉｐが供給されることとなる。

【００１６】そこで更に、ＣＨＧ放電制御部２９は、抵
抗Ｒ２に生じるＩＮＪ電流に応じた電圧（以下、ＩＮＪ
電流モニタ信号という）を監視して、ＩＮＪ電流が予め
定められたピーク電流Ｉｐの設定値（この例では２０
Ａ）になると、トランジスタ２５をオフして、ピーク電
流Ｉｐの供給を終了させる。

【００１７】また、ＣＨＧ放電制御部２９は、トランジ
スタ２５をオンしている時（即ち、コンデンサ９を放電
させて電磁コイルにピーク電流Ｉｐを供給している時）
に、ＣＨＧ電圧制御部１１にＣＨＧストップ信号を出力
して、コンデンサ９への充電を停止させる。

【００１８】一方また、定電流制御部３１は、抵抗Ｒ２
によるＩＮＪ電流モニタ信号からＩＮＪ電流を検出する
ようになっており、ＣＰＵ１５からの制御信号ＴＱ１，
ＴＱ３，ＴＱ５の何れかがハイレベルになって、論理和
回路１７の出力信号がハイレベルになると、その時点か
ら定電流切替信号Ｓ１がローレベルになるまでの上記一
定時間Ｔ１の間、ＩＮＪ電流が第１定電流Ｉ１（この例
では８Ａ）となるようにトランジスタ２７をスイッチン
グ動作（オン／オフ）させ、定電流切替信号Ｓ１がロー
レベルになると、その時点から論理和回路１７の出力信
号がローレベルになるまでの間、ＩＮＪ電流が第２定電
流Ｉ２（この例では４Ａ）となるようにトランジスタ２
７をスイッチング動作させる。

【００１９】このため、例えば、制御信号ＴＱ１，ＴＱ
３，ＴＱ５のうち、制御信号ＴＱ１がハイレベルになっ
てトランジスタＴｒ１がオンしたとすると、その制御信
号ＴＱ１及びトランジスタＴｒ１に対応するインジェク
タ＃１の電磁コイルＬ１には、まず、コンデンサ９から
ピーク電流Ｉｐ（＝２０Ａ）が供給され、次に、定電流
切替信号Ｓ１がローレベルになるまでの間、トランジス
タ２７から第１定電流Ｉ１が供給され、定電流切替信号
Ｓ１がローレベルになると、その時点から制御信号ＴＱ
１がローレベルになるまで、トランジスタ２７から第２
定電流Ｉ２が供給されることとなる。

【００２０】そして特に、この燃料噴射制御装置１０１
では、図１０に示すように、電磁コイルに第１定電流Ｉ
１を流す期間が終了したタイミング（即ち、定電流切替
信号Ｓ１の立ち下がりタイミング）で、パルス発生回路
３３から回収パルスＫ１が出力され、その回収パルスＫ
１のハイレベル時間Ｔｄだけ、それまでオンしていたト
ランジスタ（Ｔｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５の何れか）が一時
的にオフされる。例えば、制御信号ＴＱ１がハイレベル
になってトランジスタＴｒ１がオンしていたとすると、
パルス発生回路３３からの回収パルスＫ１がハイレベル
となる一定時間Ｔｄだけ、論理積回路ＡＮ１からの駆動
信号ＴＷＶ１がローレベルとなってトランジスタＴｒ１
が強制的にオフされることとなる。

【００２１】そして、このようなトランジスタのオフに
伴い発生する電磁コイル（Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５の何れか）
のフライバックエネルギーが、電流の形でダイオードＤ
１，Ｄ３，Ｄ５の何れかを介しコンデンサ９へと回収さ
れる。尚、図１０の最下段（「Ｒ１電流」の段）は、抵
抗Ｒ１に流れるコンデンサ９の充電電流を表しており、
その図１０の最下段において、回収パルスＫ１がハイレ
ベルになっている時のコンデンサ９の充電電流が、電磁
コイル側からコンデンサ９に回収されるエネルギー相当
の電流（以下、エネルギー回収電流、あるいは単に、回
収電流という）を表している。

【００２２】このため、エンジン回転数が高くなって、
コンデンサ９を放電させる時間間隔が短くなっても、そ
のコンデンサ９の充電不足を招くことなく、各気筒のイ
ンジェクタを確実に開弁駆動することができる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
燃料噴射制御装置１０１では、エネルギー回収期間の長
さを決める回収パルスＫ１のパルス幅が固定であるた
め、トロイダルコイル３及びトランジスタ５によるコン
デンサ９への充電電圧や、電磁コイルＬ１，Ｌ３，Ｌ５
の特性、周囲温度や電源電圧等の各種ばらつきにより、
エネルギー回収電流の下がり方が早い場合（即ち、減少
度合が大きい場合）には、電磁コイルに流れる電流が、
インジェクタの開弁保持に最低限必要な電流（具体的に
は、第２定電流Ｉ２）を下回ってしまい、その結果、イ
ンジェクタが途中で閉弁して燃料噴射が停止してしま
う、という不具合が生じてしまう。尚、図１０では、イ
ンジェクタ＃１については、エネルギー回収電流の下が
り方が遅い場合を表し、インジェクタ＃３については、
エネルギー回収電流の下がり方が中間の場合を表し、イ
ンジェクタ＃５については、エネルギー回収電流の下が
り方が非常に早くて、ＩＮＪ電流が第２定電流Ｉ２を大
きく下回ってしまう場合を表している。

【００２４】また、エネルギー回収期間の長さ（つま
り、回収パルスＫ１のパルス幅）を、予め、最悪条件を
考慮して短く設定しておくことが考えられるが、そのよ
うにすると、エネルギーの回収量が少なくなってしま
い、エネルギー回収用の回路を設ける意味が無くなって
しまう。

【００２５】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、ピーク電流供給用コンデンサの充電電圧や電
磁コイル等のばらつきに影響されず且つ電磁弁の確実な
動作を達成しつつ、電磁コイルからピーク電流供給用コ
ンデンサへエネルギーを回収することができる電磁弁駆
動装置を提供することを目的としている。

【００２６】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するためになされた請求項１に記載の電磁弁駆動
装置では、電磁弁の電磁コイルへ電流を供給するための
電流供給経路にスイッチング素子が直列に設けられてい
る。また、充電手段が、電源電圧を昇圧してピーク電流
供給用のコンデンサを充電する。

【００２７】そして、この電磁弁駆動装置では、制御手
段が、電磁弁の電磁コイルに通電すべき駆動期間の間、
前記スイッチング素子をオンさせて電磁コイルへ電流を
流すことにより、電磁弁を動作させる（詳しくは、ノー
マルクローズタイプの電磁弁であれば開弁させ、ノーマ
ルオープンタイプの電磁弁であれば閉弁させる）のであ
るが、制御手段によってスイッチング素子がオンされる
と、まず、ピーク電流供給手段が、前記コンデンサから
電流供給経路を介し電磁コイルへ該コンデンサの放電電
流からなるピーク電流を供給して、電磁弁を速やかに動
作状態へと移行させる。次に、そのピーク電流の供給が
終了すると、定電流供給手段が、上記電流供給経路にピ
ーク電流よりも小さい定電流（一定の電流）を供給して
該定電流を電磁コイルに流すことにより電磁弁の動作状
態を保持すると共に、その定電流の値を、上記駆動期間
が終了するまでに、第１定電流Ｉ１からそれよりも小さ
い第２定電流Ｉ２へと切り替える。

【００２８】そして更に、この電磁弁駆動装置では、定
電流供給手段が上記第１定電流Ｉ１の供給を終了した時
に、エネルギー回収手段が、前記スイッチング素子を一
時的にオフさせて、該スイッチング素子のオフに伴い発
生する電磁コイルのフライバックエネルギーを電流の形
で前記コンデンサへと回収させる。

【００２９】ここで特に、請求項１の電磁弁駆動装置に
おいて、エネルギー回収手段は、電磁コイル側からコン
デンサに回収される回収電流（エネルギー回収電流）を
検出して、定電流供給手段が第１定電流Ｉ１の供給を終
了した時点から、上記回収電流が予め設定された回収期
間終了判定値まで下がるまでの間、前記スイッチング素
子をオフさせるように構成されている。

【００３０】このため、請求項１の電磁弁駆動装置にお
いて、スイッチング素子を一時オフさせるエネルギー回
収期間は、エネルギー回収電流の下がり方が遅ければ長
くなり、逆に、エネルギー回収電流の下がり方が早けれ
ば短くなるといった具合に、エネルギー回収電流の減少
度合に応じて変わることとなる。

【００３１】よって、この請求項１の電磁弁駆動装置に
よれば、ピーク電流供給用コンデンサの充電電圧や電磁
コイル等のばらつきによってエネルギー回収電流の減少
度合が変わっても、電磁コイルへの動作保持電流（即
ち、電磁弁を動作状態に保持するのに必要な電流）を確
保しつつ、電磁コイルからピーク電流供給用コンデンサ
へエネルギーを回収することが可能となる。

【００３２】尚、エネルギー回収電流は、所謂フライバ
ック電流として電磁コイルに流れる電流であり、スイッ
チング素子がオフされている時の電磁コイルの通電電流
であることから、エネルギー回収期間の終了タイミング
を決める回収期間終了判定値は、電磁弁の動作状態を保
持するのに最低限必要な電流（以下、動作保持最低電流
という）と同じか、それよりも若干大きい値に設定すれ
ば良い。

【００３３】また特に、回収期間終了判定値を第２定電
流Ｉ２（≧動作保持最低電流）と同じ値に設定すれば、
エネルギー回収期間が終了する時点での電磁コイルの通
電電流が第２定電流Ｉ２となるため、定電流供給手段が
電磁コイルへ第２定電流Ｉ２を供給する状態への移行を
極めてスムーズに行うことができる。

【００３４】次に、請求項２に記載の電磁弁駆動装置
は、請求項１の電磁弁駆動装置に対して、回収禁止手段
を追加して備えている。そして、その回収禁止手段は、
電磁コイルに第１定電流Ｉ１が流される期間に該電磁コ
イルに実際に流れている電流を検出して、その検出電流
が所定の回収許可判定値に達していなければ、エネルギ
ー回収手段が前記スイッチング素子をオフさせるのを禁
止する。

【００３５】つまり、定電流供給手段の故障などによ
り、電磁弁の電磁コイルに定電流供給手段による定電流
が流れないという異常（以下、定電流供給不能異常とい
う）が生じた場合には、「エネルギー回収電流が回収期
間終了判定値まで下がる」という事象が起こらなくなる
ため、もし、そのような定電流供給不能異常が生じてい
る場合に、エネルギー回収手段がスイッチング素子を一
旦オフさせてしまうと、そのスイッチング素子は再びオ
ンされることなくオフのままになってしまう。

【００３６】そこで、請求項２の電磁弁駆動装置では、
第１定電流Ｉ１の供給期間中に、電磁コイルに実際に流
れている電流が所定の回収許可判定値に達していなけれ
ば、エネルギー回収手段によるスイッチング素子のオフ
を禁止して、エネルギー回収を実施しないようにしてい
る。

【００３７】そして、このような請求項２の電磁弁駆動
装置によれば、上記の定電流供給不能異常が発生した場
合にスイッチング素子がオフされたままになってしまう
のを防止することができる。尚、回収許可判定値は、請
求項３に記載のように、第１定電流Ｉ１よりも小さく且
つ回収期間終了判定値よりも大きい値に設定しておけば
良い。

【００３８】ところで、エネルギー回収電流を検出する
ための構成としては、例えば、図９に例示したように、
電源電圧の基準電位である接地電位とピーク電流供給用
コンデンサ９の一端との間に、そのコンデンサ９への充
電電流を電圧に変換するための抵抗Ｒ１を接続してお
き、エネルギー回収手段は、その抵抗Ｒ１とコンデンサ
９との接続点の電圧からエネルギー回収電流を検出す
る、という構成を採ることができる。そして、このよう
にすれば、エネルギー回収電流を簡単な構成で検出する
ことができる。

【００３９】但し、この構成の場合、エネルギー回収期
間中に充電手段がコンデンサを充電すると、その充電手
段による充電電流をもエネルギー回収電流として検出し
てしまい、正確な検出ができなくなる。そこで、請求項
４に記載の如く、エネルギー回収時充電禁止手段を設
け、そのエネルギー回収時充電禁止手段により、エネル
ギー回収手段がスイッチング素子をオフさせている期間
（即ち、エネルギー回収期間）は、充電手段がピーク電
流供給用コンデンサを充電するのを禁止するようにすれ
ば、エネルギー回収電流を簡単な構成で確実に検出する
ことができるようになる。

【００４０】尚、この請求項４の構成を請求項２，３の
電磁弁駆動装置に適用した場合には、回収禁止手段の作
用により、上述の定電流供給不能異常が発生した際にお
いて、エネルギー回収時充電禁止手段が充電手段のコン
デンサへの充電を禁止したままになってしまうことも防
止することができる。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明が適用された実施形
態の電磁弁駆動装置としての燃料噴射制御装置につい
て、図面を用いて説明する。尚、本実施形態の燃料噴射
制御装置は、図９に示した従来の燃料噴射制御装置１０
１と同様に、６気筒の自動車用ディーゼルエンジンの各
気筒に燃料を夫々噴射供給する電磁弁としてのインジェ
クタの電磁コイルへの通電を２段定電流駆動方式で実施
して、各気筒への燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御す
るものである。そして、以下の説明及び該説明で用いる
各図において、図９の燃料噴射制御装置１０１と同じ役
割の構成要素及び信号については、同一の符号を用いる
ため、詳細な説明は省略する。また、以下では、図９と
同様に、６つの気筒のうち、第１，第３，第５の各気筒
に夫々対応する各インジェクタ＃１，＃３，＃５を駆動
する部分についてのみ説明するが、他の気筒に夫々対応
する各インジェクタを駆動する部分についても同様であ
る。

【００４２】まず図１は、第１実施形態の燃料噴射制御
装置１の構成を表す構成図である。図１に示すように、
本第１実施形態の燃料噴射制御装置１は、図９の燃料噴
射制御装置１０１と比較すると、パルス発生回路３３が
設けられておらず、その代わりに、２つのパルス発生回
路３５，３７と、２つのフリップフロップＦＦ１，ＦＦ
２と、２つのコンパレータ３９，４１と、２つの論理積
回路４３，４５と、論理和回路４７とが設けられてい
る。尚、フリップフロップＦＦ１，ＦＦ２は、セット端
子（Ｓ）に立ち上がりエッジが入力されると、セット状
態となって出力端子（Ｑ）のレベルがハイレベルにな
り、リセット端子（Ｒ）に立ち上がりエッジが入力され
ると、リセット状態となって出力端子（Ｑ）のレベルが
ローレベルになる。

【００４３】ここで、パルス発生回路３５は、図２の７
段目と８段目に示すように、ＣＰＵ１５からの定電流切
替信号Ｓ１が立ち下がると、一定の微小時間だけハイレ
ベルとなる定電流切替タイミングパルスＳＴ１を出力す
る。尚、この定電流切替タイミングパルスＳＴ１のパル
ス幅（ハイレベル時間）は、フリップフロップＦＦ１，
ＦＦ２をセットあるいはリセットするためのトリガとな
り得る値で、且つ、極力小さい値に設定されており、図
９のパルス発生回路３３が出力する回収パルスＫ１のパ
ルス幅Ｔｄよりも非常に小さい値になっている。

【００４４】また、コンパレータ３９の反転入力端子
（−端子）には、抵抗Ｒ１とピーク電流供給用コンデン
サ９との接続点の電圧ＶＲ１が入力されており、そのコ
ンパレータ３９の非反転入力端子（＋端子）には、定電
流制御部３１が一定に制御する第２定電流Ｉ２と同じ値
の電流（本実施形態では４Ａ）が抵抗Ｒ１に流れた場合
の上記電圧ＶＲ１と同じ値の電圧が、しきい値電圧Ｖｔ
ｈ１として入力されている。このため、コンパレータ３
９の出力ｃｐ１は、図２の１０段目と１９段目（最下
段）に示すように、抵抗Ｒ１に流れるコンデンサ９の充
電電流（Ｒ１電流）が回収期間終了判定値に相当する４
Ａ以下である場合にハイレベルとなる。

【００４５】そして、このコンパレータ３９の出力ｃｐ
１が、フリップフロップＦＦ１のリセット端子（Ｒ）に
入力されている。一方、コンパレータ４１の非反転入力
端子には、抵抗Ｒ２に生じるＩＮＪ電流モニタ信号が入
力されており、そのコンパレータ４１の反転入力端子に
は、定電流制御部３１が一定に制御する第１定電流Ｉ１
（＝８Ａ）と第２定電流Ｉ２（＝４Ａ）との間の電流
（本実施形態では６Ａ）がＩＮＪ電流として抵抗Ｒ２に
流れた場合のＩＮＪ電流モニタ信号と同じ値の電圧が、
しきい値電圧Ｖｔｈ２として入力されている。このた
め、コンパレータ４１の出力ｃｐ２は、図２の１７段目
と１８段目に示すように、抵抗Ｒ２を介して流れるＩＮ
Ｊ電流が回収許可判定値に相当する６Ａ以上である場合
にハイレベルとなる。

【００４６】そして、このコンパレータ４１の出力ｃｐ
２と、パルス発生回路３５から出力される定電流切替タ
イミングパルスＳＴ１とが、２つの論理積回路４３，４
５に夫々入力され、論理積回路４３は、コンパレータの
出力ｃｐ２と定電流切替タイミングパルスＳＴ１との論
理積信号を、フリップフロップＦＦ１のセット端子
（Ｓ）に出力する。また、論理積回路４５は、コンパレ
ータの出力ｃｐ２の反転信号と定電流切替タイミングパ
ルスＳＴ１との論理積信号を、ＩＮＪ電流不足パルスＩ
ＮＪＬとして論理和回路４７に出力する。つまり、論理
積回路４５は、コンパレータの出力ｃｐ２がローレベル
であれば、パルス発生回路３５からの定電流切替タイミ
ングパルスＳＴ１を、ＩＮＪ電流不足パルスＩＮＪＬと
して論理和回路４７に出力する。

【００４７】また、本第１実施形態の燃料噴射制御装置
１では、フリップフロップＦＦ１の出力（ＦＦ１−Ｑ）
が、各トランジスタＴｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５を一時オフ
させる回収パルスＫ１として、論理積回路ＡＮ１，ＡＮ
３，ＡＮ５の各々に入力されており、更に、そのフリッ
プフロップＦＦ１からの回収パルスＫ１は、パルス発生
回路３７にも入力されている。

【００４８】そして、パルス発生回路３７は、図２の１
１段目と１３段目に示すように、フリップフロップＦＦ
１からの回収パルスＫ１が立ち下がると、一定の微小時
間だけハイレベルとなる回収終了パルスＫＴ１を出力す
る。尚、この回収終了パルスＫＴ１のパルス幅は、フリ
ップフロップＦＦ２をリセットするためのトリガとなり
得る値で、且つ、極力小さい値に設定されている。

【００４９】そして更に、そのパルス発生回路３７から
の回収終了パルスＫＴ１は、論理積回路４５の出力（Ｉ
ＮＪ電流不足パルスＩＮＪＬ）と共に、論理和回路４７
に入力され、その論理和回路４７の出力が、フリップフ
ロップＦＦ２のリセット端子（Ｒ）に入力されている。

【００５０】また、フリップフロップＦＦ２のセット端
子（Ｓ）には、ＣＰＵ１５からの定電流切替信号Ｓ１が
入力されている。そして、本第１実施形態の燃料噴射制
御装置１において、ＣＨＧ電圧制御部１１には、ＣＨＧ
放電制御部２９からではなく、フリップフロップＦＦ２
の出力（ＦＦ２−Ｑ）が、ＣＨＧストップ信号として入
力されている。尚、その他の点については、図９の燃料
噴射制御装置１０１と同じであるため説明を省略する。

【００５１】次に、以上のように構成された本第１実施
形態の燃料噴射制御装置１の動作について説明する。ま
ず、正常時の動作について、図２を用い説明する。尚、
図２は、ＣＰＵ１５からの制御信号ＴＱ１，ＴＱ３，Ｔ
Ｑ５のうち、制御信号ＴＱ１がハイレベルになってトラ
ンジスタＴｒ１がオンされる場合（つまり、インジェク
タ＃１が開弁駆動される場合）を示しているが、以下に
説明する正常時の動作は、他の制御信号ＴＱ３，ＴＱ５
がハイレベルになってトランジスタＴｒ３，Ｔｒ５がオ
ンされる場合についても同様である。

【００５２】図２に示すように、まず、制御信号ＴＱ１
がハイレベルになると、この時点で、フリップフロップ
ＦＦ１からの回収パルスＫ１は未だローレベルであるた
め、論理積回路ＡＮ１からの駆動信号ＴＷＶ１がハイレ
ベルになってトランジスタＴｒ１がオンする。また、制
御信号ＴＱ１がハイレベルになって論理和回路１７の出
力信号がハイレベルになると、ＣＨＧ放電制御部２９
が、抵抗Ｒ２からのＩＮＪ電流モニタ信号によって検出
されるＩＮＪ電流が２０Ａとなるまでトランジスタ２５
をオンして、共通端子Ｊｃから電磁コイルＬ１，Ｌ３，
Ｌ５への電流供給経路にコンデンサ９の充電電圧を印加
させる。

【００５３】よって、制御信号ＴＱ１がハイレベルにな
ると、それに対応するインジェクタ＃１の電磁コイルＬ
１に、コンデンサ９の放電電流からなる最大２０Ａのピ
ーク電流Ｉｐが流れることとなる。また、制御信号ＴＱ
１がハイレベルになった時に、ＣＰＵ１５からの定電流
切替信号Ｓ１もハイレベルとなり、それに伴い、フリッ
プフロップＦＦ２がセット状態になって、そのフリップ
フロップＦＦ２からのＣＨＧストップ信号がハイレベル
になる。するとＣＨＧ電圧制御部１１がコンデンサ９へ
の充電を停止する。

【００５４】次に、電磁コイルＬ１へのピーク電流Ｉｐ
（＝２０Ａ）の供給が終了すると、その電磁コイルＬ１
には、定電流制御部３１の作用により、ＣＰＵ１５から
の定電流切替信号Ｓ１がローレベルになるまでの間、第
１定電流Ｉ１が流され、定電流切替信号Ｓ１がローレベ
ルになると、その時点から制御信号ＴＱ１がローレベル
になるまで、第２定電流Ｉ２が流されることとなる。

【００５５】ここで、定電流切替信号Ｓ１がハイレベル
であるとき（つまり、定電流制御部３１が電磁コイルＬ
１に第１定電流Ｉ１を流そうとしている期間）におい
て、図２に示すように、実際のＩＮＪ電流が６Ａ以上で
あれば、コンパレータ４１の出力ｃｐ２がハイレベルと
なるため、定電流切替信号Ｓ１がハイレベルからローレ
ベルに変化すると、その時にパルス発生回路３５から出
力される定電流切替タイミングパルスＳＴ１が、論理積
回路４３を介してフリップフロップＦＦ１のセット端子
に入力される。

【００５６】その結果、フリップフロップＦＦ１がセッ
ト状態になって、そのフリップフロップＦＦ１から論理
積回路ＡＮ１，ＡＮ３，ＡＮ５への回収パルスＫ１がハ
イレベルとなり、それまでオンしていたトランジスタＴ
ｒ１が強制的にオフされる。すると、トランジスタＴｒ
１のオフに伴って発生する電磁コイルＬ１のフライバッ
クエネルギーが、電流の形でダイオードＤ１を介しコン
デンサ９へと回収される。

【００５７】そして、電磁コイルＬ１側からコンデンサ
９に回収される電流（エネルギー回収電流）は、コンデ
ンサ９への充電電流として抵抗Ｒ１から接地電位に流れ
ることとなるが、図２の最下段に示すように、そのエネ
ルギー回収電流が減少して、回収期間終了判定値として
の４Ａまで下がると、コンパレータ３９の出力ｃｐ１が
ローレベルからハイレベルに変化して、フリップフロッ
プＦＦ１がリセットされ、その結果、フリップフロップ
ＦＦ１からの回収パルスＫ１がローレベルに戻って、ト
ランジスタＴｒ１が再びオンすることとなる。

【００５８】また、フリップフロップＦＦ１からの回収
パルスＫ１がローレベルになると、パルス発生回路３７
から回収終了パルスＫＴ１が出力されて、フリップフロ
ップＦＦ２が論理和回路４７を介してリセットされるこ
ととなる。その結果、フリップフロップＦＦ２からのＣ
ＨＧストップ信号がローレベルに戻り、ＣＨＧ電圧制御
部１１によるコンデンサ９の充電が再開されることとな
る。

【００５９】尚、この図２に示す正常時では、パルス発
生回路３５から定電流切替タイミングパルスＳＴ１が出
力された時（即ち、定電流切替信号Ｓ１の立ち下がり
時）に、ＩＮＪ電流は第１定電流Ｉ１である８Ａ付近で
あり、十分に６Ａ以上であるため、コンパレータ４１の
出力ｃｐ２がハイレベルとなっている。よって、論理積
回路４５の出力（ＩＮＪ電流不足パルスＩＮＪＬ）はロ
ーレベルのままとなる。つまり、パルス発生回路３５か
らの定電流切替タイミングパルスＳＴ１が、ＩＮＪ電流
不足パルスＩＮＪＬとして論理和回路４７に伝達される
ことはない。

【００６０】次に、異常時の動作について、図４を用
い、正常時とは異なる点を中心に説明する。尚、図４
も、図２と同様に、ＣＰＵ１５からの制御信号ＴＱ１が
ハイレベルになってトランジスタＴｒ１がオンされる場
合を示している。そして、以下に説明する異常時の動作
は、他の制御信号ＴＱ３，ＴＱ５がハイレベルになって
トランジスタＴｒ３，Ｔｒ５がオンされる場合について
も同様である。

【００６１】図４は、定電流制御部３１やトランジスタ
２７などの故障により、電磁コイルＬ１に定電流制御部
３１による定電流が流れず、その結果、定電流切替信号
Ｓ１がハイレベルであるとき（電磁コイルＬ１に第１定
電流Ｉ１が流される期間）に、実際のＩＮＪ電流がコン
パレータ４１で判定される６Ａに達しない場合を示して
いる。

【００６２】そして、図４に示すように、このような異
常時においては、定電流切替信号Ｓ１がハイレベルから
ローレベルに変化した時に、コンパレータ４１の出力ｃ
ｐ２はローレベルであるため、その時にパルス発生回路
３５から出力される定電流切替タイミングパルスＳＴ１
は、フリップフロップＦＦ１のセット端子に入力されな
い。よって、フリップフロップＦＦ１はセット状態にな
らず、そのフリップフロップＦＦ１からは回収パルスＫ
１が出力されない。この結果、トランジスタＴｒ１がオ
フされず、コンデンサ９へのエネルギー回収は実施され
ない。

【００６３】また、この異常時においては、パルス発生
回路３５からの定電流切替タイミングパルスＳＴ１が、
論理積回路４５を介しＩＮＪ電流不足パルスＩＮＪＬと
して論理和回路４７に伝達され、フリップフロップＦＦ
２のリセット端子に入力される。

【００６４】このため、定電流切替信号Ｓ１がハイレベ
ルからローレベルになると、その時点でフリップフロッ
プＦＦ２がリセットされ、該フリップフロップＦＦ２か
らのＣＨＧストップ信号がローレベルに戻って、ＣＨＧ
電圧制御部１１によるコンデンサ９の充電が再開される
こととなる。つまり、電磁コイルＬ１に定電流が流せな
い異常時には、トランジスタＴｒ１の一時オフによるエ
ネルギー回収が行われないと共に、定電流切替信号Ｓ１
がハイレベルになっている間だけ、ＣＨＧ電圧制御部１
１によるコンデンサ９の充電が禁止されることとなる。

【００６５】尚、本第１実施形態の燃料噴射制御装置１
においては、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５がス
イッチング素子に相当し、ＣＨＧ電圧制御部１１，トロ
イダルコイル３，トランジスタ５，ダイオード７，及び
抵抗Ｒ１が充電手段に相当し、ＣＰＵ１５が制御手段に
相当し、ＣＨＧ放電制御部２９，トランジスタ２５，及
びダイオード１９がピーク電流供給手段に相当し、定電
流制御部３１，トランジスタ２７，及びダイオード２１
が定電流供給手段に相当している。そして、パルス発生
回路３５，論理積回路４３，フリップフロップＦＦ１，
コンパレータ３９，及び論理積回路ＡＮ１，ＡＮ３，Ａ
Ｎ５がエネルギー回収手段に相当している。また、コン
パレータ４１及び論理積回路４３が回収禁止手段に相当
し、フリップフロップＦＦ２，パルス発生回路３７，論
理積回路４５，及び論理和回路４７がエネルギー回収時
充電禁止手段に相当している。

【００６６】以上のように本第１実施形態の燃料噴射制
御装置１では、電磁コイルＬ１，Ｌ３，Ｌ５側からコン
デンサ９へとエネルギーを回収するために通電用トラン
ジスタＴｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５を一時オフさせる回収パ
ルスＫ１のパルス幅を、固定にしておらず、電磁コイル
Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５側からコンデンサ９へと実際に回収さ
れるエネルギー回収電流を検出して、第１定電流Ｉ１の
供給期間の終了時（定電流切替信号Ｓ１の立ち下がり
時）から、エネルギー回収電流が回収期間終了判定値と
しての４Ａまで下がるまでの間、回収パルスＫ１を発生
させるようにしている。

【００６７】このため、図２及び図３に示すように、回
収パルスＫ１のパルス幅Ｔａ（即ち、トランジスタＴｒ
１，Ｔｒ３，Ｔｒ５を一時オフさせるエネルギー回収期
間）は、エネルギー回収電流の下がり方が遅ければ長く
なり、逆に、エネルギー回収電流の下がり方が早ければ
短くなるといった具合に、エネルギー回収電流の減少度
合（立ち下がりカーブ）に応じてアクティブに変わるこ
ととなる。尚、図３は、制御信号ＴＱ３，ＴＱ５の各々
がハイレベルになってインジェクタ＃３，＃５が開弁駆
動される場合の正常時の動作を示している。そして、図
３における前半部分（インジェクタ＃３についての部
分）は、エネルギー回収電流の下がり方が、インジェク
タ＃１について示した図２の場合よりも若干早い中間程
度の場合を表しており、図３における後半部分（インジ
ェクタ＃５についての部分）は、エネルギー回収電流の
下がり方が非常に早い場合を表している。

【００６８】よって、本第１実施形態の燃料噴射制御装
置１によれば、コンデンサ９の充電電圧や電磁コイルＬ
１，Ｌ３，Ｌ５等のばらつきにより、エネルギー回収電
流の立ち下がりカーブにばらつきがあっても、電磁コイ
ルＬ１，Ｌ３，Ｌ５への通電電流がインジェクタ＃１，
＃３，＃５を開弁状態に保持するのに必要な電流（動作
保持最低電流）よりも小さくなってしまうことを防止し
つつ、電磁コイルＬ１，Ｌ３，Ｌ５側からコンデンサ９
へエネルギーを回収することができる。

【００６９】また、本第１実施形態の燃料噴射制御装置
１では、図４に示したように、電磁コイルに第１定電流
Ｉ１が流される期間での実際のＩＮＪ電流が、回収許可
判定値としての６Ａに達していなければ、フリップフロ
ップＦＦ１から回収パルスＫ１が出力されないようにし
ている。

【００７０】このため、例えば定電流制御部３１やトラ
ンジスタ２７が故障して、電磁コイルＬ１，Ｌ３，Ｌ５
に定電流制御部３１による定電流を流すことができず、
「エネルギー回収電流が回収期間終了判定値（＝４Ａ）
まで下がる」という事象が起こらなくなった場合に、フ
リップフロップＦＦ１から回収パルスＫ１が出力された
ままになってトランジスタＴｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５を駆
動できなくなるのを回避することができる。よって、こ
のような定電流供給不能異常が発生した場合でも、図４
に示したように、インジェクタの電磁コイルにピーク電
流Ｉｐを流すことができ、正常時よりは少量であるがエ
ンジンへの燃料噴射を実施することができる。

【００７１】そして更に、本第１実施形態の燃料噴射制
御装置１では、コンデンサ９と該コンデンサ９を接地電
位に接続する抵抗Ｒ１との接続点の電圧ＶＲ１から、エ
ネルギー回収電流を検出する構成を採っているが、特
に、図２又は図３に示したように、定電流切替信号Ｓ１
がローレベルになっても、回収パルスＫ１がハイレベル
である間（即ち、エネルギー回収期間であって、エネル
ギー回収電流を検出しなければならない期間中）は、フ
リップフロップＦＦ２からＣＨＧストップ信号を出力し
続けて、ＣＨＧ電圧制御部１１によるコンデンサ９への
充電を禁止するようにしているため、エネルギー回収電
流を、特別な電流検出用回路を設けることなく確実に検
出することができる。

【００７２】また、本第１実施形態の燃料噴射制御装置
１において、電磁コイルに第１定電流Ｉ１が流される期
間での実際のＩＮＪ電流が６Ａ以上にならず、フリップ
フロップＦＦ１から回収パルスＫ１が出力されない場合
には、図４に示したように、ＣＨＧストップ信号を出力
するフリップフロップＦＦ２が、定電流切替信号Ｓ１の
立ち下がりタイミングでリセットされるため、定電流供
給不能異常の発生時に、ＣＨＧ電圧制御部１１によるコ
ンデンサ９の充電が禁止されたままになってしまうこと
がない。

【００７３】次に、第２実施形態の燃料噴射制御装置に
ついて説明する。まず図５は、第２実施形態の燃料噴射
制御装置５１の構成を表す構成図である。尚、本第２実
施形態の燃料噴射制御装置５１も、第１実施形態の燃料
噴射制御装置１と同様のものであり、以下の説明及び該
説明で用いる各図において、第１実施形態の燃料噴射制
御装置１と同じ役割の構成要素及び信号については、同
一の符号を用いるため、詳細な説明は省略する。

【００７４】図５に示すように、第２実施形態の燃料噴
射制御装置５１は、第１実施形態の燃料噴射制御装置１
と比較すると、下記の（１）〜（３）の点が異なってい
る。（１）：ダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５のカソードからコ
ンデンサ９へ至る電流経路５２に、その電流経路５２に
流れるエネルギー回収電流を検出するための電流検出素
子５３が設けられている。そして更に、その電流検出素
子５３と共同して、エネルギー回収電流に応じた電圧
（即ち、エネルギー回収電流の検出信号）を出力する信
号処理部５５が設けられている。尚、電流検出素子５３
は、ホール素子や磁気抵抗素子等からなる非接触式の電
流センサであり、上記電流経路５２に流れるエネルギー
回収電流によって生じる磁界の強さに応じた電気信号を
出力する。そして、その電気信号が信号処理部５５で処
理されて、該信号処理部５５からエネルギー回収電流に
応じた電圧が出力される。

【００７５】（２）：コンパレータ３９の反転入力端子
には、抵抗Ｒ１とコンデンサ９との接続点の電圧ＶＲ１
に代えて、信号処理部５５からの電圧が入力されてい
る。そして、コンパレータ３９の非反転入力端子に入力
されるしきい値電圧Ｖｔｈ１は、上記電流経路５２に４
Ａの電流が流れた場合の上記信号処理部５５の出力と同
じ値に設定されている。このため、図６の１０段目と１
４段目（最下段）に示すように、本第２実施形態におい
ても、コンパレータ３９の出力ｃｐ１は、エネルギー回
収電流が回収期間終了判定値に相当する４Ａ以下である
場合にハイレベルとなる。

【００７６】（３）：フリップフロップＦＦ２，パルス
発生回路３７，論理積回路４５，及び論理和回路４７が
削除されており、ＣＨＧ電圧制御部１１には、図９の燃
料噴射制御装置１０１と同様に、ＣＨＧ放電制御部２９
からＣＨＧストップ信号が入力される。そして、ＣＨＧ
放電制御部２９は、図９の燃料噴射制御装置１０１と同
様に、トランジスタ２５をオンしてコンデンサ９を放電
させている時に、ＣＨＧ電圧制御部１１にＣＨＧストッ
プ信号を出力する。つまり、本第２実施形態では、エネ
ルギー回収電流を抵抗Ｒ１とコンデンサ９との接続点の
電圧ＶＲ１から検出していないため、エネルギー回収期
間中に、ＣＨＧ電圧制御部１１によるコンデンサ９への
充電を禁止する必要がないからである。

【００７７】以上のような本第２実施形態の燃料噴射制
御装置５１によっても、図２，図３の各々と同様の図
６，図７に示すように、エネルギー回収期間の長さを決
定する回収パルスＫ１のパルス幅Ｔａが、エネルギー回
収電流の下がり方に応じてアクティブに変わることとな
る。よって、コンデンサ９の充電電圧や電磁コイルＬ
１，Ｌ３，Ｌ５等のばらつきに影響されず且つインジェ
クタ＃１，＃３，＃５の確実な動作を達成しつつ、電磁
コイルＬ１，Ｌ３，Ｌ５からコンデンサ９へエネルギー
を回収することができる。

【００７８】また、本第２実施形態の燃料噴射制御装置
５１においても、図４と同様の図８に示すように、電磁
コイルに第１定電流Ｉ１が流される期間での実際のＩＮ
Ｊ電流が、回収許可判定値としての６Ａに達していなけ
れば、フリップフロップＦＦ１から回収パルスＫ１が出
力されないため、電磁コイルＬ１，Ｌ３，Ｌ５に定電流
制御部３１による定電流を流すことができない異常が発
生した場合に、フリップフロップＦＦ１から回収パルス
Ｋ１が出力されたままになってトランジスタＴｒ１，Ｔ
ｒ３，Ｔｒ５を駆動できなくなることがない。

【００７９】そして特に、本第２実施形態の燃料噴射制
御装置５１では、エネルギー回収電流を非接触式（換言
すれば、磁電変換式）の電流検出素子５３によって検出
しているため、上記（３）で述べたように、エネルギー
回収期間中にＣＨＧ電圧制御部１１によるコンデンサ９
への充電を禁止する必要がなく、その点で有利である。
つまり、ＣＨＧ電圧制御部１１によるコンデンサ９への
充電を禁止せずに、そのコンデンサ９へのエネルギー回
収を実施することができるため、コンデンサ９を放電さ
せる時間間隔が短くなるエンジンの高回転時において
も、コンデンサ９を十分に充電し易くなるからである。

【００８０】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明は、種々の形態を採り得ることは言うまで
もない。例えば、上記各実施形態では、エネルギー回収
期間の終了タイミングを決める回収期間終了判定値を、
第２定電流Ｉ２と同じ４Ａに設定したが、その回収期間
終了判定値は、インジェクタの開弁状態を保持するのに
最低限必要な電流（動作保持最低電流）以上であれば良
い。尚、上記各実施形態のように回収期間終了判定値を
第２定電流Ｉ２と同じに設定すれば、エネルギー回収期
間が終了する時点でのＩＮＪ電流が第２定電流Ｉ２とな
るため、電磁コイルへ第２定電流Ｉ２を供給する状態へ
の移行をスムーズに行うことができ、ＩＮＪ電流の脈動
を招き難いという点で有利である。

【００８１】また、コンパレータ４１によって判定する
回収許可判定値は、６Ａに限らず、第１定電流Ｉ１より
小さく且つ回収期間終了判定値より大きければ良い。一
方、本発明は、インジェクタ以外の他の電磁弁を駆動す
る装置に対しても、同様に適用することができる。

【００８２】また、駆動対象となる電磁弁は、電磁コイ
ルへの通電により開弁するノーマルクローズタイプのも
のに限らず、逆に、電磁コイルへの通電により閉弁する
ノーマルオープンタイプのものであっても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の燃料噴射制御装置の構成を表
す構成図である。

【図２】第１実施形態の燃料噴射制御装置の正常時の
動作を表すタイムチャートの、その１である。

【図３】第１実施形態の燃料噴射制御装置の正常時の
動作を表すタイムチャートの、その２である。

【図４】第１実施形態の燃料噴射制御装置の異常時の
動作を表すタイムチャートである。

【図５】第２実施形態の燃料噴射制御装置の構成を表
す構成図である。

【図６】第２実施形態の燃料噴射制御装置の正常時の
動作を表すタイムチャートの、その１である。

【図７】第２実施形態の燃料噴射制御装置の正常時の
動作を表すタイムチャートの、その２である。

【図８】第２実施形態の燃料噴射制御装置の異常時の
動作を表すタイムチャートである。

【図９】従来の電磁弁駆動装置としての燃料噴射制御
装置の構成を表す構成図である。

【図１０】図９の装置の動作を表すタイムチャートで
ある。

【符号の説明】

１，５１…燃料噴射制御装置、Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５…イン
ジェクタの電磁コイル、３…トロイダルコイル、５，Ｔ
ｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５…ＮチャネルＭＯＳトランジス
タ、７，１９，２１，２３，Ｄ１，Ｄ３，Ｄ５…ダイオ
ード、９…ピーク電流供給用コンデンサ、１１…ＣＨＧ
電圧制御部、１３…ＣＨＧ過電圧検出部、１５…ＣＰ
Ｕ、１７，４７…論理和回路、２５，２７…Ｐチャネル
ＭＯＳトランジスタ、２９…ＣＨＧ放電制御部、３１…
定電流制御部、３５，３７…パルス発生回路、３９，４
１…コンパレータ、４３，４５，ＡＮ１，ＡＮ３，ＡＮ
５…論理積回路、５２…電流経路、５３…電流検出素
子、５５…信号処理部、ＦＦ１，ＦＦ２…フリップフロ
ップ、Ｒ１，Ｒ２…抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3G066 AA07 AB02 BA00 CC06U CD26 CE29 DA01 3G301 HA02 JA00 LB11 LC10 MA11 PE03Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁弁の電磁コイルへ電流を供給するた
めの電流供給経路に直列に設けられたスイッチング素子
と、電源電圧を昇圧してコンデンサを充電する充電手段と、前記電磁コイルに通電すべき駆動期間の間、前記スイッ
チング素子をオンさせて前記電磁コイルへ電流を流すこ
とにより前記電磁弁を動作させる制御手段と、該制御手段によって前記スイッチング素子がオンされた
時に、前記コンデンサから前記電流供給経路を介し前記
電磁コイルへ該コンデンサの放電電流からなるピーク電
流を供給して、前記電磁弁を速やかに動作状態へと移行
させるピーク電流供給手段と、該ピーク電流供給手段による前記ピーク電流の供給後、
前記電流供給経路に前記ピーク電流よりも小さい一定の
電流（以下、定電流という）を供給して該定電流を前記
電磁コイルに流すことにより前記電磁弁の動作状態を保
持すると共に、前記定電流の値を、前記駆動期間が終了
するまでに、第１定電流からそれよりも小さい第２定電
流へと切り替える定電流供給手段と、該定電流供給手段が前記第１定電流の供給を終了した時
に、前記スイッチング素子を一時的にオフさせて、該ス
イッチング素子のオフに伴い発生する前記電磁コイルの
フライバックエネルギーを電流の形で前記コンデンサへ
と回収させるエネルギー回収手段と、を備えた電磁弁駆動装置において、前記エネルギー回収手段は、前記電磁コイル側から前記
コンデンサに回収される電流（以下、回収電流という）
を検出して、前記定電流供給手段が前記第１定電流の供
給を終了した時から、前記回収電流が予め設定された回
収期間終了判定値まで下がるまでの間、前記スイッチン
グ素子をオフさせるように構成されていること、を特徴とする電磁弁駆動装置。
【請求項２】請求項１に記載の電磁弁駆動装置におい
て、前記電磁コイルに前記第１定電流が流される期間に該電
磁コイルに実際に流れている電流を検出して、該検出電
流が所定の回収許可判定値に達していなければ、前記エ
ネルギー回収手段が前記スイッチング素子をオフさせる
のを禁止する回収禁止手段を備えていること、を特徴とする電磁弁駆動装置。
【請求項３】請求項２に記載の電磁弁駆動装置におい
て、前記回収許可判定値は、前記第１定電流よりも小さく且
つ前記回収期間終了判定値よりも大きい値に設定されて
いること、を特徴とする電磁弁駆動装置。
【請求項４】請求項１ないし請求項３の何れか１項に
記載の電磁弁駆動装置において、前記電源電圧の基準電位である接地電位と前記コンデン
サの一端との間には、該コンデンサへの充電電流を電圧
に変換するための抵抗が接続されていると共に、前記エ
ネルギー回収手段は、前記抵抗と前記コンデンサとの接
続点の電圧から、前記回収電流を検出するように構成さ
れており、更に、前記エネルギー回収手段が前記スイッチング素子
をオフさせている期間は、前記充電手段が前記コンデン
サを充電するのを禁止するエネルギー回収時充電禁止手
段が設けられていること、を特徴とする電磁弁駆動装置。