JP2005163549A - Injector drive device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの気筒内にガソリン、軽油、LPG、CNG等の燃料を噴射するインジェクタの駆動を制御するインジェクタ駆動装置に関し、詳しくは、インジェクタに印加する駆動電流をフィードバック制御して一定の燃料噴射量を得ることができるインジェクタ駆動装置に係るものである。 The present invention relates to an injector drive device that controls the drive of an injector that injects fuel such as gasoline, light oil, LPG, and CNG into an engine cylinder, and more specifically, feedback control of a drive current applied to the injector and constant fuel The present invention relates to an injector driving device capable of obtaining an injection amount.
従来のインジェクタ駆動装置は、内部の駆動素子に印加する駆動電流により噴射ノズルの噴孔を開閉する針弁をリフトさせて燃料を噴射するインジェクタと、このインジェクタの針弁のリフト量を制御する駆動電流を発生させる手段を備え、上記インジェクタに対し駆動電流を印加して燃料の噴射量を制御するインジェクタ駆動ユニットと、エンジンの運転状態検出信号に基づいて上記インジェクタ駆動ユニットに対して燃料の噴射指令信号を送出するエンジン制御ユニットと、を備えて成っている。 A conventional injector driving device includes a injector that lifts a needle valve that opens and closes a nozzle hole of an injection nozzle by a driving current applied to an internal driving element, and injects fuel, and a drive that controls the lift amount of the needle valve of the injector. An injector driving unit that includes a means for generating a current and controls a fuel injection amount by applying a driving current to the injector; and a fuel injection command to the injector driving unit based on an engine operating state detection signal An engine control unit for transmitting a signal.
そして、このようなインジェクタ駆動装置としては、一端に噴射ノズルを有すると共に他端に燃料導入口を有する筒状の弁ボディと、該弁ボディ内に設置された電磁コイル及び該電磁コイル内に伸長可能に嵌め込まれ一端が作動端となり他端が自由端となっている磁歪素子棒を有する磁歪式アクチュエータ(インジェクタ)と、上記電磁コイルへの通電を制御して上記磁歪素子棒に磁界を印加して伸長させるエンジン制御ユニットとを備え、上記磁歪素子棒の作動により上記噴射ノズルの噴孔を開閉する針弁をリフトさせて燃料噴射を行うようにしたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、上記従来のインジェクタ駆動装置においては、エンジン制御ユニットから出力された噴射指令信号をインジェクタに入力し、インジェクタはその噴射指令信号に基づいた駆動電流により針弁をリフトさせて燃料噴射を行っているだけなので、ある規定された電流波形でしかインジェクタを駆動できないものであった。この場合は、雰囲気温度等の変化により、インジェクタ内部の電磁コイルのインダクタンスの変化や内部抵抗の変化等が発生することがあり、インジェクタに印加する駆動電流が変化することがある。したがって、インジェクタの針弁のリフト量が変化し、燃料の噴射量が変化することがある。このことから、エンジンの気筒毎の出力がばらつく虞があった。 However, in the above conventional injector drive device, the injection command signal output from the engine control unit is input to the injector, and the injector lifts the needle valve with the drive current based on the injection command signal and performs fuel injection. Therefore, the injector could only be driven with a certain current waveform. In this case, a change in the inductance of the electromagnetic coil inside the injector, a change in internal resistance, or the like may occur due to a change in ambient temperature or the like, and the drive current applied to the injector may change. Therefore, the lift amount of the needle valve of the injector may change, and the fuel injection amount may change. For this reason, there is a possibility that the output of each cylinder of the engine varies.
また、エンジンの各気筒の製造過程に起因するばらつきによる燃焼のばらつきがある場合にそれを改善するためには、気筒毎に駆動電流を制御することが必要であるが、従来はそれができなかった。したがって、気筒毎の燃焼のばらつきを抑えることができず、エンジンの振動や出力の低下を抑えることができない虞があった。 Also, in order to improve the combustion variation due to the variation caused by the manufacturing process of each cylinder of the engine, it is necessary to control the drive current for each cylinder, but this has not been possible in the past. It was. Therefore, there is a possibility that variations in combustion among cylinders cannot be suppressed, and engine vibration and output reduction cannot be suppressed.
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、インジェクタに印加する駆動電流をフィードバック制御して一定の燃料噴射量を得ることができるインジェクタ駆動装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention addresses such problems, and an object of the present invention is to provide an injector drive device that can obtain a constant fuel injection amount by feedback control of the drive current applied to the injector.
上記目的を達成するために、本発明によるインジェクタ駆動装置は、内部の駆動素子に印加する駆動電流により噴射ノズルの噴孔を開閉する針弁をリフトさせて燃料を噴射するインジェクタと、このインジェクタの針弁のリフト量を制御する駆動電流を発生させる手段を備え、上記インジェクタに対し駆動電流を印加して燃料の噴射量を制御するインジェクタ駆動ユニットと、エンジンの運転状態検出信号に基づいて上記インジェクタ駆動ユニットに対して燃料の噴射指令信号を送出するエンジン制御ユニットと、を備えて成るインジェクタ駆動装置において、上記インジェクタ駆動ユニットは、インジェクタに送出する駆動電流を計測して目標電流値と比較し、該目標電流値に追従した駆動電流を上記インジェクタに印加するフィードバック制御手段を備えたものである。 In order to achieve the above object, an injector driving device according to the present invention includes an injector for injecting fuel by lifting a needle valve that opens and closes an injection hole of an injection nozzle by a driving current applied to an internal driving element, and an injector of the injector. Means for generating a drive current for controlling the lift amount of the needle valve, an injector drive unit for controlling a fuel injection amount by applying a drive current to the injector, and the injector based on an engine operating state detection signal And an engine control unit that sends a fuel injection command signal to the drive unit.The injector drive unit measures a drive current sent to the injector and compares it with a target current value. A feedback that applies a drive current that follows the target current value to the injector. Those having a control unit.
このような構成により、インジェクタに対し駆動電流を印加して燃料の噴射量を制御するインジェクタ駆動ユニットに備えられたフィードバック制御手段により、インジェクタに送出する駆動電流を計測して目標電流値と比較し、該目標電流値に追従した駆動電流をインジェクタに印加する。これにより、常に目標電流値に追従した一定の駆動電流をインジェクタに印加する。 With such a configuration, the feedback control means provided in the injector drive unit that controls the fuel injection amount by applying the drive current to the injector measures the drive current sent to the injector and compares it with the target current value. Then, a drive current following the target current value is applied to the injector. As a result, a constant drive current that always follows the target current value is applied to the injector.
また、上記インジェクタ駆動ユニットの内部にて、インジェクタに送出する駆動電流を計測する回路部位に直列に抵抗を挿入したものである。これにより、回路に直列に挿入された抵抗の両端に発生する電圧によってインジェクタに送出する駆動電流を計測する。 Further, a resistor is inserted in series with a circuit portion for measuring a drive current to be sent to the injector inside the injector drive unit. As a result, the drive current sent to the injector is measured by the voltage generated across the resistor inserted in series in the circuit.
さらに、上記目標電流値は、上記インジェクタ駆動ユニットの内部に設けられた電流調節手段により設定可能としたものである。これにより、インジェクタ駆動ユニットの内部に設けられた電流調節手段で、インジェクタに送出する駆動電流と比較する目標電流値を設定する。 Further, the target current value can be set by a current adjusting means provided inside the injector drive unit. Thus, a target current value to be compared with the drive current sent to the injector is set by the current adjusting means provided inside the injector drive unit.
さらにまた、上記目標電流値は、エンジン制御ユニットがエンジンの運転状態に応じて求め、上記エンジン制御ユニットとインジェクタ駆動ユニットとを接続する通信手段を介してインジェクタ駆動ユニットに送出し、上記エンジン制御ユニットからの指令により制御可能としたものである。これにより、エンジン制御ユニットがエンジンの運転状態に応じて求めた目標電流値を、通信手段を介してインジェクタ駆動ユニットに送出し、上記エンジン制御ユニットからの指令により目標電流値を制御可能とする。 Furthermore, the target current value is obtained by the engine control unit according to the operating state of the engine, and is sent to the injector drive unit via the communication means that connects the engine control unit and the injector drive unit. It can be controlled by a command from As a result, the target current value obtained by the engine control unit according to the operating state of the engine is sent to the injector drive unit via the communication means, and the target current value can be controlled by a command from the engine control unit.
また、上記インジェクタは、複数の気筒のそれぞれに設けられ、上記インジェクタ駆動ユニットにより気筒毎に駆動電流を制御するようにしたものである。これにより、複数の気筒のそれぞれに設けられたインジェクタに対し、インジェクタ駆動ユニットにより気筒毎に駆動電流を制御する。 The injector is provided in each of a plurality of cylinders, and the drive current is controlled for each cylinder by the injector drive unit. Thereby, with respect to the injector provided in each of the plurality of cylinders, the drive current is controlled for each cylinder by the injector driving unit.
請求項1に係る発明によれば、フィードバック制御手段により、インジェクタに送出する駆動電流を計測して目標電流値と比較し、該目標電流値に追従した駆動電流をインジェクタに印加することで、常に目標電流値に追従した一定の駆動電流をインジェクタに印加することができる。したがって、インジェクタの針弁のリフト量を一定として、一定の燃料噴射量を得ることができる。このことから、エンジンの気筒毎の出力のばらつきを抑えることができる。また、エンジンの振動も低減することができる。 According to the first aspect of the present invention, the feedback control means measures the drive current sent to the injector, compares it with the target current value, and constantly applies the drive current following the target current value to the injector. A constant drive current that follows the target current value can be applied to the injector. Therefore, a constant fuel injection amount can be obtained with a constant lift amount of the needle valve of the injector. From this, it is possible to suppress variations in output for each cylinder of the engine. Further, engine vibration can be reduced.
また、請求項2に係る発明によれば、回路に直列に挿入された抵抗の両端に発生する電圧によってインジェクタに送出する駆動電流を計測することができる。したがって、インジェクタに印加される駆動電流を常にモニタすることができる。
Moreover, according to the invention which concerns on
さらに、請求項3に係る発明によれば、インジェクタ駆動ユニットの内部に設けられた電流調節手段で、インジェクタに送出する駆動電流と比較する目標電流値を設定することができる。したがって、フィードバック制御手段により、インジェクタに送出する駆動電流と比較して所定の駆動電流をインジェクタに印加することができる。 Furthermore, according to the third aspect of the present invention, the target current value to be compared with the drive current sent to the injector can be set by the current adjusting means provided inside the injector drive unit. Therefore, the feedback control means can apply a predetermined drive current to the injector as compared with the drive current sent to the injector.
さらにまた、請求項4に係る発明によれば、エンジン制御ユニットがエンジンの運転状態に応じて求めた目標電流値を、通信手段を介してインジェクタ駆動ユニットに送出し、上記エンジン制御ユニットからの指令により目標電流値を制御することができる。したがって、インジェクタ駆動ユニットの外部からエンジン制御ユニットがエンジンの運転状態に応じて目標電流値を制御し、フィードバック制御手段により、インジェクタに送出する駆動電流と比較して所定の駆動電流をインジェクタに印加することができる。これにより、インジェクタ駆動ユニットの外部からの指令により、気筒毎にその運転状態に応じてインジェクタに印加する駆動電流を制御することができる。 Furthermore, according to the invention of claim 4, the target current value obtained by the engine control unit according to the engine operating state is sent to the injector drive unit via the communication means, and the command from the engine control unit is sent. Thus, the target current value can be controlled. Therefore, the engine control unit controls the target current value from the outside of the injector drive unit according to the operating state of the engine, and the feedback control means applies a predetermined drive current to the injector as compared with the drive current sent to the injector. be able to. Thereby, the drive current applied to the injector can be controlled for each cylinder according to the operation state in accordance with a command from the outside of the injector drive unit.
また、請求項5に係る発明によれば、複数の気筒のそれぞれに設けられたインジェクタに対し、インジェクタ駆動ユニットにより気筒毎に駆動電流を制御することができる。したがって、エンジンの気筒毎の出力のばらつきを抑え、また、エンジンの振動も低減することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the drive current can be controlled for each cylinder by the injector drive unit with respect to the injector provided in each of the plurality of cylinders. Therefore, it is possible to suppress variations in output among the cylinders of the engine and to reduce engine vibration.
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明によるインジェクタ駆動装置の実施形態を示す概略図である。このインジェクタ駆動装置は、エンジンの気筒内にガソリン、軽油、LPG、CNG等の燃料を噴射するインジェクタの駆動を制御するもので、インジェクタ1と、インジェクタ駆動ユニット2と、エンジンECU3とを備えて成る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of an injector driving device according to the present invention. This injector drive device controls the drive of an injector that injects fuel such as gasoline, light oil, LPG, CNG into the cylinder of the engine, and includes an
上記インジェクタ1は、細部の構造は図示省略したが、一端に噴射ノズル4を有すると共に他端に燃料導入口(図示せず)を有し、内部の駆動素子に印加する駆動電流により噴射ノズル4の噴孔を開閉する針弁をリフトさせて燃料を噴射するもので、エンジンの複数の気筒に応じて各気筒にそれぞれ設けられている。上記針弁をリフトさせるための駆動素子は、従来公知の超磁歪素子や圧電素子等から成る。
Although the detailed structure of the
インジェクタ駆動ユニット2は、上記インジェクタ1の針弁のリフト量を制御する駆動電流を発生させる手段を備え、上記インジェクタ1に対し駆動電流を印加して燃料の噴射量を制御するもので、上記複数個のインジェクタ1に応じて複数のユニットが並列に設けられており、上記各インジェクタ1に信号線5で接続されている。
The
エンジンECU3は、運転状態検出手段6で検出したエンジンの運転状態検出信号S1に基づいて上記インジェクタ駆動ユニット2に対して燃料の噴射指令信号S2を送出するエンジン制御ユニットとなるもので、例えば制御用マイクロ・コンピュータから成り、上記インジェクタ駆動ユニット2に信号線7で接続されている。上記運転状態検出手段6は、アクセルペダルやエンジン回転計などであり、エンジンの回転数や負荷等を検出して運転状態検出信号S1を出力するようになっている。
The engine ECU 3 serves as an engine control unit that sends a fuel injection command signal S 2 to the
図2は、上記インジェクタ駆動ユニット2の内部構成を示すブロック図であり、1個のインジェクタ1に駆動電流I1を供給する1個のインジェクタ駆動ユニット2について示している。すなわち、図2に示すように、入力信号波形整形部10と、入力信号監視部11と、過励磁電流電源部12と、過励磁スイッチ13と、定電流電源部14と、MOS FET15と、ダイオード16,17とを備え、更にフィードバック制御手段20を備えて成る。
FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the
上記入力信号波形整形部10は、前記エンジンECU3から出力される噴射指令信号S2を入力し、その内容としてのインジェクタ駆動信号S3やインターロック信号S4からノイズ成分を除去し、オープンコレクタ入力についてはプルアップを行って電子回路としてハイレベル(H)、ローレベル(L)を認識できるような信号波形(例えば、矩形波)に整形するものである。なお、上記インジェクタ駆動信号S3はエンジンECU3から信号線7aを介して出力され、インターロック信号S4は信号線7bを介して出力される。
The input signal
入力信号監視部11は、前記エンジンECU3から入力信号波形整形部10へ入力するインジェクタ駆動信号S3を取り込んでその入力状態を監視するものである。このとき、上記インジェクタ駆動信号S3は、通常1回の燃料噴射につき0〜10ms程度の間だけONになるが、信号線の断線やショート等の何らかの原因でON状態が続いてしまった場合などに、異常な燃料噴射を防ぐためにある所定時間以上入力信号がONになったときに、上記入力信号波形整形部10をインターロックしてインジェクタ駆動信号S3の入力をカットするようになっている。
Input
過励磁電流電源部12は、インジェクタ1に供給する駆動電流I1を生成するための過励磁電流を発生させるために、高電圧を発生させる電源となるものである。また、過励磁スイッチ13は、上記過励磁電流電源部12で発生された過励磁電流をON,OFFするための信号を出力するもので、該過励磁電流電源部12で発生されてインジェクタ1側に供給される過励磁電流はインジェクタ駆動信号S3がONになってから或る一定時間(例えば、0.2ms程度)あれば十分であるので、その時間だけ過励磁電流をONにする信号を出力するようになっている。さらに、定電流電源部14は、インジェクタ1に供給する駆動電流I1を生成するための定電流を発生させるために、所定電圧を発生させる電源となるものである。
The overexcitation current
そして、MOS FET15は、上記過励磁スイッチ13からのON信号をゲート信号とし、過励磁電流電源部12からの過励磁電流をドレイン信号として、ゲート信号がONしている期間だけ過励磁電流をソース側に供給するものである。なお、第1のダイオード16は、上記MOS FET15のソースから出力された過励磁電流を加算部18に向けて流すものである。また、第2のダイオード17は、上記定電流電源部14からの定電流を加算部18に向けて流すものである。この加算部18では、過励磁電流と定電流とを加算して1本の電流信号として駆動電流I1が生成される。そして、上記過励磁電流電源部12と、過励磁スイッチ13と、定電流電源部14と、MOS FET15と、第1及び第2のダイオード16,17と、加算部18とで、駆動電流を発生させる手段を構成している。
The
ここで、本発明においては、上記インジェクタ駆動ユニット2内にフィードバック制御手段20が備えられている。このフィードバック制御手段20は、インジェクタ1に信号線5aを介して送出する駆動電流I1を計測して目標電流値と比較し所定の駆動電流I1を上記インジェクタ1に印加するようにフィードバック制御するもので、定電流電源部14の出力部にてインジェクタ1に送出する駆動電流を計測する回路部位に直列に挿入された抵抗R1と、インジェクタ駆動ユニット2の内部に設けられ目標電流値のうちの定電流目標値I2を設定する第1の電流調節手段(例えばボリュームなど)21と、上記抵抗R1で計測した駆動電流の計測値と上記電流調節手段21からの定電流目標値I2とを比較する第1の比較手段22と、上記インジェクタ1からの駆動電流I1の戻りライン(信号線5b)に直列に挿入された抵抗R2と、インジェクタ駆動ユニット2の内部に設けられ目標電流値のうちの過励磁電流目標値I3を設定する第2の電流調節手段(例えばボリュームなど)23と、上記抵抗R2で計測した駆動電流の計測値と上記電流調節手段23からの過励磁電流目標値I3とを比較する第2の比較手段24とを備えて成る。そして、第1の比較手段22で比較した結果信号は前記定電流電源部14へフィードバックされ、第2の比較手段24で比較した結果信号は前記過励磁電流電源部12へフィードバックされるようになっている。
Here, in the present invention, feedback control means 20 is provided in the
なお、図2において、符号25,26は、上記抵抗R1又は抵抗R2の両端に発生する電圧により過大な電流が流れないようにする「ボルテージフォロワ」と呼ばれるオペアンプを示している。
In FIG. 2,
次に、このように構成されたインジェクタ駆動装置の動作について説明する。図2において、まず、エンジンECU3からインジェクタ駆動ユニット2に対して、インジェクタ駆動信号S3及びインターロック信号S4を内容とする噴射指令信号S2を出力する。インジェクタ駆動ユニット2に入力したインジェクタ駆動信号S3は、入力信号波形整形部10でハイレベル(H)、ローレベル(L)を認識できるような信号波形に整形されて、過励磁スイッチ13に入力する。この過励磁スイッチ13では、インジェクタ駆動信号S3がONになってから或る一定時間(例えば、0.2ms程度)だけ過励磁電流をONにする信号を生成して、MOS FET15のゲートにON信号を出力する。
Next, the operation of the injector drive device configured as described above will be described. In FIG. 2, first, the
このとき、過励磁電流電源部12からは、過励磁電流が発生されており、上記MOS FET15のドレインに入力している。この結果、MOS FET15は、上記ゲートに入力したON信号の期間だけ過励磁電流をソース側に供給し、第1のダイオード16を介して上記ソースから出力された過励磁電流を加算部18に向けて流す。
At this time, an overexcitation current is generated from the overexcitation current
一方、上記入力信号波形整形部10で波形整形されたインジェクタ駆動信号S3は、過励磁スイッチ13に入力すると共に定電流電源部14にも入力し、インジェクタ1に供給する駆動電流I1を生成するための定電流を発生させる。そして、この定電流は、抵抗R1及び第2のダイオード17を介して加算部18に向けて流れる。
On the other hand, the injector drive signal S 3 whose waveform has been shaped by the input signal
これにより、加算部18において、過励磁電流電源部12からの過励磁電流と、定電流電源部14からの定電流とが加算され、1本の信号としての駆動電流I1が生成されてインジェクタ1に印加される。
As a result, the
このとき、前記フィードバック制御手段20により、上記インジェクタ1からの駆動電流I1の戻りライン(信号線5b)に直列に挿入された抵抗R2で計測した電流値と、前記第2の電流調節手段23で設定された過励磁電流目標値I3とを、第2の比較手段24で比較してその比較結果を過励磁電流電源部12へフィードバックする。これと同時に、上記インジェクタ1に送出する駆動電流を計測する回路部位に直列に挿入された抵抗R1で計測した電流値と、前記第1の電流調節手段21で設定された定電流目標値I2とを第1の比較手段22で比較して、その比較結果を定電流電源部14へフィードバックする。
At this time, by the feedback control means 20, and the current value measured by the resistance R 2 which is inserted in series into the return line (
上記第2の比較手段24及び第1の比較手段22では、それぞれ入力した計測電流値と目標電流値とを比較して両者が一致するように出力電流値を増減して、第2の比較手段24からは過励磁電流電源部12に対して過励磁電流の制御電流値が出力され、第1の比較手段22からは定電流電源部14に対して定電流の制御電流値が出力される。
The second comparison means 24 and the first comparison means 22 compare the input measurement current value and the target current value, respectively, increase or decrease the output current value so that they match, and the second comparison means. The control current value of the overexcitation current is output from 24 to the overexcitation current
その後、それぞれの制御電流値の入力によって、過励磁電流電源部12からはフィードバック制御された過励磁電流が発生されると共に、定電流電源部14からも同じくフィードバック制御された定電流が発生されて、前述と同様にして、加算部18において、過励磁電流電源部12からの過励磁電流と、定電流電源部14からの定電流とが加算され、新たな駆動電流I1が生成されてインジェクタ1に印加される。
Thereafter, an overexcitation current that is feedback-controlled is generated from the overexcitation current
このようにしてフィードバック制御された駆動電流I1の印加により、インジェクタ1は、立ち上がりの過励磁電流の印加により内部の針弁が急峻にリフトされ、その後の定電流の印加により該針弁のリフトが保持されて、噴射ノズルの噴孔が開かれて燃料を噴射する。これにより、常に目標電流値に追従した一定の駆動電流I1がインジェクタ1に印加され、該インジェクタ1の針弁のリフト量を一定として、一定の燃料噴射量を得ることができる。また、複数の気筒のそれぞれに設けられたインジェクタ1に対し、インジェクタ駆動ユニット2により気筒毎に駆動電流I1を制御することができる。したがって、エンジンの気筒毎の出力のばらつきを抑え、また、エンジンの振動も低減することができる。
By applying the drive current I 1 thus feedback-controlled, the
図3は、本発明のインジェクタ駆動装置の他の実施形態を示す概略図である。このインジェクタ駆動装置は、上述のフィードバック制御の目標電流値を、エンジンECU3がエンジンの運転状態に応じて求め、上記エンジンECU3とインジェクタ駆動ユニット2とを接続する通信手段30を介してインジェクタ駆動ユニット2に送出し、上記エンジンECU3からの指令により制御可能としたものである。この場合、上記通信手段30としては、シリアル通信、パラレル通信、光通信等の通信手段を用いてもよいし、或いは自動車制御用のCAN(Controller Area Network)通信を行う通信手段を用いてもよい。図3はCAN通信を用いた場合を示しており、符号31はCANバスを示し、符号32a,32bはCANバス31の終端抵抗を示している。
FIG. 3 is a schematic view showing another embodiment of the injector driving device of the present invention. In this injector driving device, the target current value of the feedback control described above is determined by the
図4は、上記他の実施形態におけるインジェクタ駆動ユニット2の内部構成を示すブロック図であり、1個のインジェクタ1に駆動電流I1を供給する1個のインジェクタ駆動ユニット2について示している。すなわち、図4に示すように、エンジンECU3から送出されるフィードバック制御の目標電流値を、通信手段30を介して入力するインジェクタ駆動ユニット2のフィードバック制御手段20′の内部にてその入力部に、通信ポート/信号処理部33と、D/A変換器34とを設けたもので、他は図2の場合と全く同様の構成とされている。
FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of the
上記通信ポート/信号処理部33は、通信手段30を介して入力するフィードバック制御の目標電流値を取り込んで、フィードバック制御手段20′で取り扱えるように増幅したり、目標電流値を更新する等の信号処理を行うものである。また、D/A変換器34は、エンジンECU3から入力したデジタル形式の目標電流値の信号をアナログ信号に変換するもので、該目標電流値のうちの定電流目標値I2を第1の比較手段22へ出力し、同じく目標電流値のうちの過励磁電流目標値I3を第2の比較手段24へ出力するようになっている。
The communication port /
次に、このように構成された他の実施形態によるインジェクタ駆動装置の動作について、図5及び図6を参照して説明する。なお、図5はエンジンECU3側の動作を示すフローチャートであり、図6はインジェクタ駆動ユニット2側の動作を示すフローチャートである。まず、図3に示す運転状態検出手段6により、エンジンの運転状態を検出する(図5のステップS1)。これにより、例えばエンジンの回転数、負荷、冷却水温、バッテリ電圧等を検出して、運転状態検出信号S1としてエンジンECU3に出力する。
Next, the operation of the injector driving apparatus according to another embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. 5 is a flowchart showing the operation on the
次に、エンジンECU3は、上記運転状態検出信号S1を入力して、燃料の噴射期間・噴射時期・点火時期・目標電流値を決定する(ステップS2)。そして、この決定された目標電流値を、通信手段30を介して図4に示すフィードバック制御手段20′内の通信ポート/信号処理部33へ送信する(ステップS3)。また、上記決定された噴射期間・噴射時期・点火時期等を内容とするインジェクタ駆動信号S3及びインターロック信号S4からなる噴射指令信号S2を、信号線7a,7bを介して図4に示す入力信号波形整形部10へ送信する(ステップS4)。
Then, engine ECU3 inputs the operation state detection signal S 1, to determine the injection period and injection timing and ignition timing and the target current value of the fuel (step S2). Then, the determined target current value is transmitted to the communication port /
これにより、上記フィードバック制御手段20′内の通信ポート/信号処理部33が目標電流値を受信する(図6のステップS5)。そして、この通信ポート/信号処理部33は、該当気筒の燃料噴射は終了したか否かを判断する(ステップS6)。まだ、エンジン運転中である場合は、“NO”側に進んでステップS7に入り、上記受信した目標電流値を用いて、次なる燃料噴射の目標電流値を更新する。そして、この更新された目標電流値は、D/A変換器34へ入力してD/A変換処理され(ステップS8)、定電流目標値I2と過励磁電流目標値I3として出力される。
As a result, the communication port /
このとき、定電流目標値I2は第1の比較手段22へ出力され、過励磁電流目標値I3は第2の比較手段24へ出力される。そして、第1の比較手段22では、前記インジェクタ1に送出する駆動電流を計測する回路部位に直列に挿入された抵抗R1で計測した電流値と、定電流目標値I2とを比較する。また、第2の比較手段24では、前記インジェクタ1からの駆動電流I1の戻りラインに直列に挿入された抵抗R2で計測した電流値と、過励磁電流目標値I3とを比較する。
At this time, the constant current target value I 2 is output to the first comparison means 22, and the overexcitation current target value I 3 is output to the second comparison means 24. Then, the first comparison means 22 compares the current value measured by the resistor R 1 inserted in series with the circuit portion for measuring the drive current sent to the
そして、上記各比較手段22,24の比較結果を、該当気筒の各電流電源部12,14へ目標電流値(該目標電流値に相当する電圧値)として出力する(ステップS9)。すなわち、第2の比較手段24の比較結果を過励磁電流電源部12へフィードバックし、第1の比較手段22の比較結果を定電流電源部14へフィードバックする。
Then, the comparison results of the comparison means 22 and 24 are output as target current values (voltage values corresponding to the target current values) to the current
その後、過励磁電流電源部12からはフィードバック制御された過励磁電流が発生されると共に、定電流電源部14からも同じくフィードバック制御された定電流が発生されて、図2に示すと同様にして、加算部18において、過励磁電流電源部12からの過励磁電流と、定電流電源部14からの定電流とが加算され、新たな駆動電流I1が生成されてインジェクタ1に印加される。これにより、上記インジェクタ1から燃料が噴射される(ステップS10)。
Thereafter, an overexcitation current that is feedback-controlled is generated from the overexcitation current
このような動作により、インジェクタ駆動ユニット2の外部からエンジンECU3の指令により、気筒毎にその運転状態に応じてインジェクタ1に印加する駆動電流I1を制御することができる。また、複数の気筒のそれぞれに設けられたインジェクタ1に対し、インジェクタ駆動ユニット2により気筒毎に駆動電流I1を制御することができる。したがって、エンジンの気筒毎の出力のばらつきを抑え、また、エンジンの振動も低減することができる。
By such an operation, the drive current I 1 applied to the
1…インジェクタ
2…インジェクタ駆動ユニット
3…エンジンECU
4…噴射ノズル
6…運転状態検出手段
10…入力信号波形整形部
11…入力信号監視部
12…過励磁電流電源部
13…過励磁スイッチ
14…定電流電源部
20,20′…フィードバック制御手段
21…第1の電流調節手段
23…第2の電流調節手段
30…通信手段
33…通信ポート/信号処理部
34…D/A変換器
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Injection nozzle 6 ... Operating condition detection means 10 ... Input signal
Claims (5)
このインジェクタの針弁のリフト量を制御する駆動電流を発生させる手段を備え、上記インジェクタに対し駆動電流を印加して燃料の噴射量を制御するインジェクタ駆動ユニットと、
エンジンの運転状態検出信号に基づいて上記インジェクタ駆動ユニットに対して燃料の噴射指令信号を送出するエンジン制御ユニットと、
を備えて成るインジェクタ駆動装置において、
上記インジェクタ駆動ユニットは、インジェクタに送出する駆動電流を計測して目標電流値と比較し、該目標電流値に追従した駆動電流を上記インジェクタに印加するフィードバック制御手段を備えたことを特徴とするインジェクタ駆動装置。 An injector that injects fuel by lifting a needle valve that opens and closes a nozzle hole of an injection nozzle by a drive current applied to an internal drive element;
Means for generating a drive current for controlling the lift amount of the needle valve of the injector, and an injector drive unit for controlling the fuel injection amount by applying a drive current to the injector;
An engine control unit for sending a fuel injection command signal to the injector drive unit based on an engine operating state detection signal;
Injector drive device comprising:
The injector drive unit includes a feedback control unit that measures a drive current sent to the injector, compares the measured drive current with a target current value, and applies a drive current following the target current value to the injector. Drive device.
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