JP2014009627A - Fuel injection device of internal combustion engine - Google Patents

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection device of an internal combustion engine which stabilizes a power source voltage of a control device without using a large-capacity capacitor, in a fuel injection device provided with a circuit for boosting a battery output voltage.SOLUTION: A fuel injection valve driving part includes a boosting circuit 10, a CPU 11, a driving circuit 12, a power source circuit 13 and capacitors C21, C22, wherein a control signal is supplied from the CPU 11 to FETs Q1 to Q3 and the boosting circuit 10. The boosting circuit 10 is a circuit which boosts an output voltage VB of a battery 6 to output a first power source voltage VS1, and includes a series circuit of a coil L11 and a diode D11, a Zener diode D12, a capacitor C11, an FET Q11 and a driving circuit 21. The Zener diode D12, when a battery output voltage VB is temporarily reduced, is conducted, supplies a charge accumulated on the capacitor C11 to a battery output terminal and suppresses the lowering of the battery output voltage VB.

Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射装置に関し、特に燃料噴射弁によって燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射装置に関する。   The present invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine, and more particularly to a fuel injection device that directly injects fuel into a combustion chamber using a fuel injection valve.

特許文献1には、燃料噴射弁によって内燃機関の燃焼室内に燃料を直接噴射する、いわゆる直噴燃料噴射装置が示されている。この直噴燃料噴射装置においては、燃料噴射弁を開弁させるときに大きな電力を必要とするため、バッテリ電圧を所定の高電圧に昇圧し、昇圧した電圧が駆動電圧として燃料噴射弁のソレノイドに供給される。   Patent Document 1 discloses a so-called direct injection fuel injection device in which fuel is directly injected into a combustion chamber of an internal combustion engine by a fuel injection valve. In this direct injection fuel injection device, a large amount of electric power is required to open the fuel injection valve. Therefore, the battery voltage is boosted to a predetermined high voltage, and the boosted voltage is used as a drive voltage to the solenoid of the fuel injection valve. Supplied.

特開2005−163625号公報JP 2005-163625 A

車両に搭載される内燃機関では、バッテリが電源として使用され、機関始動時においては、スタータモータを駆動しつつ燃料噴射弁による燃料供給を行う必要があるため、バッテリ出力電圧が一時的に低下する。一方、燃料噴射制御を行う制御装置の電源電圧は、そのようなバッテリ出力電圧の一時的な低下の影響を排除して安定化させる必要があるため、大容量のコンデンサが制御装置用の電源回路に使用され、コストを増加させる要因となっている。   In an internal combustion engine mounted on a vehicle, a battery is used as a power source, and when starting the engine, it is necessary to supply fuel by a fuel injection valve while driving a starter motor, so the battery output voltage temporarily decreases. . On the other hand, since it is necessary to stabilize the power supply voltage of the control device that performs the fuel injection control by eliminating the influence of such a temporary decrease in the battery output voltage, a large-capacitance capacitor is used as a power supply circuit for the control device. Used to increase costs.

本発明はこの点に着目してなされたものであり、バッテリ出力電圧を昇圧させる回路を備える燃料噴射装置において、大容量コンデンサを使用することなく、制御装置の電源電圧を安定化することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to this point, and an object of the present invention is to stabilize a power supply voltage of a control device without using a large-capacity capacitor in a fuel injection device including a circuit for boosting a battery output voltage. And

上記目的を達成するため請求項1に記載の発明は、内燃機関(1)の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁(2)と、該燃料噴射弁の作動を制御する燃料噴射制御手段と、バッテリ(6)と、該バッテリに接続され、バッテリ出力電圧(VB)を昇圧して第1電源電圧(VS1)を出力する第1電源回路(10)と、前記バッテリ(6)に接続され、前記バッテリ出力電圧(VB)を安定化して前記バッテリ出力電圧より低い第2電源電圧(VS2)を出力する第2電源回路(13)とを備え、前記第1電源回路(10)から前記燃料噴射弁(2)の駆動電力を供給するとともに、前記第2電源回路(13)から前記燃料噴射制御手段の電源電圧を供給するように構成された、内燃機関の燃料噴射装置において、前記第1電源回路(10)は、コイル(L11)及びダイオード(D11)の直列回路と、コンデンサ(C11)と、前記コイル及びダイオードの接続部に接続されたスイッチング素子(Q11)とを備え、前記直列回路の一端が前記バッテリ(6)に接続され、前記直列回路の他端が前記コンデンサ(C11)の一端に接続され、前記コンデンサ(C11)の他端が接地されており、前記コンデンサ(C11)の一端から前記第1電源電圧(VS1)を出力するように構成され、前記コンデンサ(C11)の一端と、前記第2電源回路(13)の出力端との間にツェナーダイオード(D12)が配置され、前記ツェナーダイオード(D12)のアノードが前記直列回路の一端に接続され、前記ツェナーダイオード(D12)のカソードが前記直列回路の他端に接続されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is directed to a fuel injection valve (2) for directly injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine (1), and fuel injection control means for controlling the operation of the fuel injection valve. A battery (6), a first power supply circuit (10) connected to the battery, boosting the battery output voltage (VB) and outputting a first power supply voltage (VS1), and connected to the battery (6) And a second power supply circuit (13) for stabilizing the battery output voltage (VB) and outputting a second power supply voltage (VS2) lower than the battery output voltage, from the first power supply circuit (10) to the In the fuel injection device for an internal combustion engine, configured to supply driving power for the fuel injection valve (2) and supply a power supply voltage for the fuel injection control means from the second power supply circuit (13). 1 power circuit (10 Includes a series circuit of a coil (L11) and a diode (D11), a capacitor (C11), and a switching element (Q11) connected to a connection part of the coil and the diode, and one end of the series circuit is the battery. (6), the other end of the series circuit is connected to one end of the capacitor (C11), the other end of the capacitor (C11) is grounded, and the first end of the capacitor (C11) is connected to the first end. A power supply voltage (VS1) is output, and a Zener diode (D12) is disposed between one end of the capacitor (C11) and an output terminal of the second power supply circuit (13), and the Zener diode ( The anode of D12) is connected to one end of the series circuit, and the cathode of the Zener diode (D12) is connected to the other end of the series circuit. It is characterized in that is.

請求項2に記載の発明は、内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、該燃料噴射弁の作動を制御する燃料噴射制御手段と、バッテリ(6)と、該バッテリに接続され、バッテリ出力電圧(VB)を昇圧して第1電源電圧(VS1)を出力する第1電源回路(10)と、前記バッテリ(6)に接続され、前記バッテリ出力電圧(VB)を安定化して前記バッテリ出力電圧より低い第2電源電圧(VS2)を出力する第2電源回路(13)とを備え、前記第1電源回路(10)から前記燃料噴射弁(2)の駆動電力を供給するとともに、前記第2電源回路(13)から前記燃料噴射制御手段の電源電圧を供給するように構成された、内燃機関の燃料噴射装置において、前記第1電源回路(10)は、コイル(L11)及びダイオード(D11)の直列回路と、コンデンサ(C11)と、前記コイル及びダイオードの接続部に接続されたスイッチング素子(Q11)とを備え、前記直列回路の一端が前記バッテリ(6)に接続され、前記直列回路の他端が前記コンデンサ(C11)の一端に接続され、前記コンデンサ(C11)の他端が接地されており、前記コンデンサ(C11)の一端から前記第1電源電圧(VS1)を出力するように構成され、前記コンデンサ(C11)の一端と、前記第2電源回路(13)の出力端との間にツェナーダイオード(D12)が配置され、前記ツェナーダイオード(D12)のアノードが前記第2電源回路(13)の出力端に接続され、前記ツェナーダイオード(D12)のカソードが前記コンデンサ(C11)の一端に接続されていることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is a fuel injection valve for directly injecting fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine, fuel injection control means for controlling the operation of the fuel injection valve, a battery (6), and a battery connected to the battery. The battery output voltage (VB) is boosted to output a first power supply voltage (VS1) and connected to the battery (6), and the battery output voltage (VB) is stabilized. And a second power supply circuit (13) that outputs a second power supply voltage (VS2) lower than the battery output voltage, and supplies driving power for the fuel injection valve (2) from the first power supply circuit (10). In addition, in the fuel injection device for an internal combustion engine configured to supply the power supply voltage of the fuel injection control means from the second power supply circuit (13), the first power supply circuit (10) includes a coil (L11). And Daio A series circuit of (D11), a capacitor (C11), and a switching element (Q11) connected to the connection portion of the coil and diode, one end of the series circuit is connected to the battery (6), The other end of the series circuit is connected to one end of the capacitor (C11), the other end of the capacitor (C11) is grounded, and the first power supply voltage (VS1) is output from one end of the capacitor (C11). The Zener diode (D12) is disposed between one end of the capacitor (C11) and the output terminal of the second power supply circuit (13), and the anode of the Zener diode (D12) is the second electrode. Connected to the output terminal of the power supply circuit (13), the cathode of the Zener diode (D12) is connected to one end of the capacitor (C11). It is characterized in.

請求項1に記載の発明によれば、ツェナーダイオードの降伏電圧を適切に設定すること、具体的にはツェナーダイオードの降伏電圧を、第1電源電圧からバッテリ出力電圧の通常電圧値を減算した値より若干大きな値に設定することにより、バッテリ出力電圧が通常電圧値より低下したときのみツェナーダイオードを導通させ、昇圧された第1電源電圧によってバッテリ出力電圧の低下を相殺することができる。その結果、第2電源回路に使用する電圧安定化用のコンデンサの容量を従来より小さくすることができ、コストを低下させることができる。また、バッテリの出力端子と、第1電源回路との間に電源スイッチを設けて、機関の始動前は電源スイッチをオフし、始動開始時にオンさせる場合には、電源スイッチオン時に第1電源回路のコンデンサの充電電流がコイルをバイパスして迅速に供給されるので、第1電源電圧の立ち上りを早め、迅速な始動が可能となる。   According to the first aspect of the present invention, the breakdown voltage of the Zener diode is appropriately set, specifically, the breakdown voltage of the Zener diode is obtained by subtracting the normal voltage value of the battery output voltage from the first power supply voltage. By setting it to a slightly larger value, the Zener diode can be turned on only when the battery output voltage drops below the normal voltage value, and the drop in the battery output voltage can be offset by the boosted first power supply voltage. As a result, the capacitance of the voltage stabilizing capacitor used in the second power supply circuit can be made smaller than before, and the cost can be reduced. Further, when a power switch is provided between the battery output terminal and the first power supply circuit so that the power switch is turned off before the engine is started and turned on at the start of the engine, the first power circuit is turned on when the power switch is turned on. Since the charging current of the capacitor is quickly supplied by bypassing the coil, the rise of the first power supply voltage can be accelerated and a quick start can be achieved.

請求項2に記載の発明によれば、ツェナーダイオードの降伏電圧を適切に設定すること、具体的にはツェナーダイオードの降伏電圧を、第1電源電圧から第2電源電圧の通常電圧値を減算した値より若干大きな値に設定することにより、第2電源電圧が通常電圧値より低下したときのみツェナーダイオードを導通させ、昇圧された第1電源電圧によってバッテリ出力電圧の低下が第2電源電圧の低下を引き起こすことを防止できる。その結果、第2電源回路に使用する電圧安定化用のコンデンサの容量を従来より小さくすることができ、コストを低下させることができる。   According to the second aspect of the present invention, the breakdown voltage of the Zener diode is appropriately set, specifically, the breakdown voltage of the Zener diode is subtracted from the normal voltage value of the second power supply voltage from the first power supply voltage. By setting the value slightly larger than the value, the Zener diode is turned on only when the second power supply voltage is lower than the normal voltage value, and the decrease in the battery output voltage is caused by the boosted first power supply voltage. Can be prevented. As a result, the capacitance of the voltage stabilizing capacitor used in the second power supply circuit can be made smaller than before, and the cost can be reduced.

本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその燃料噴射装置を示す図である。1 is a diagram illustrating an internal combustion engine and a fuel injection device thereof according to an embodiment of the present invention. 図1に示す電子制御ユニットに含まれる燃料噴射弁駆動部の構成(第1の実施形態)を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the structure (1st Embodiment) of the fuel injection valve drive part contained in the electronic control unit shown in FIG. 図1に示す電子制御ユニットに含まれる燃料噴射弁駆動部の構成(第2の実施形態)を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the structure (2nd Embodiment) of the fuel injection valve drive part contained in the electronic control unit shown in FIG.

以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
図1は本発明の一実施形態にかかる内燃機関(以下「エンジン」という)1及びその燃料噴射装置を示しており、4気筒のエンジン1は各気筒に対応して4つの燃料噴射弁2を備えている。燃料噴射弁2は、エンジン1の燃焼室内に直接燃料を噴射する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 shows an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 1 and its fuel injection device according to an embodiment of the present invention. A four-cylinder engine 1 has four fuel injection valves 2 corresponding to each cylinder. I have. The fuel injection valve 2 injects fuel directly into the combustion chamber of the engine 1.

スタータモータ4がエンジン1のクランク軸3を駆動可能に設けられており、スタータモータ4はスイッチ回路7を介してバッテリ6に接続されている。バッテリ6からスタータモータ4へ駆動電力が供給される。スイッチ回路7は電子制御ユニット(以下「ECU」という)5に接続されており、ECU5によってオンオフ制御が行われる。   A starter motor 4 is provided so as to be able to drive the crankshaft 3 of the engine 1, and the starter motor 4 is connected to a battery 6 via a switch circuit 7. Driving power is supplied from the battery 6 to the starter motor 4. The switch circuit 7 is connected to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 5, and on / off control is performed by the ECU 5.

4つの燃料噴射弁2はそれぞれECU5に接続されており、ECU5によって、その作動が制御される。ECU5には、バッテリ6が接続されており、バッテリ6からECU5が動作するための電力及び燃料噴射弁2を駆動するための電力が供給される。   Each of the four fuel injection valves 2 is connected to the ECU 5, and its operation is controlled by the ECU 5. A battery 6 is connected to the ECU 5, and electric power for operating the ECU 5 and electric power for driving the fuel injection valve 2 are supplied from the battery 6.

図2はECU5に含まれる燃料噴射弁駆動部の構成を説明するための回路図であり、1つの気筒の燃料噴射弁2を駆動するソレノイドL1に駆動電流を供給する回路構成が示されている。他の気筒の燃料噴射弁を駆動する回路も同様に構成されている。   FIG. 2 is a circuit diagram for explaining the configuration of the fuel injection valve drive unit included in the ECU 5, and shows a circuit configuration for supplying a drive current to the solenoid L1 that drives the fuel injection valve 2 of one cylinder. . The circuits for driving the fuel injection valves of the other cylinders are similarly configured.

図2に示す燃料噴射弁駆動部は、ソレノイドL1の一端に供給する電源電圧を切り換えるためのスイッチング素子としての電界効果トランジスタ(以下「FET」という)Q1,Q2と、ソレノイドL1の他端とアースとの接続/非接続を切り換えるためのスイッチング素子としてのFETQ3と、ダイオードD1〜D3と、抵抗R1と、昇圧回路10と、CPU11と、駆動回路12と、電源回路13と、コンデンサC21,C22とを備えており、CPU11からFETQ1〜Q3及び昇圧回路10に制御信号が供給される。   2 includes field effect transistors (hereinafter referred to as “FETs”) Q1 and Q2 as switching elements for switching a power supply voltage supplied to one end of the solenoid L1, and the other end of the solenoid L1 and the ground. FET Q3 as a switching element for switching between connection and non-connection, diodes D1 to D3, resistor R1, booster circuit 10, CPU 11, drive circuit 12, power supply circuit 13, capacitors C21 and C22, The control signal is supplied from the CPU 11 to the FETs Q1 to Q3 and the booster circuit 10.

昇圧回路10は、バッテリ6の出力電圧VB(例えば13V)を昇圧して第1電源電圧VS1(例えば40V)を出力する回路であり、コイルL11とダイオードD11の直列回路(以下「LD直列回路」という)、ツェナーダイオードD12、コンデンサC11,抵抗R11,R12,FETQ11,及び駆動回路21を備えている。より具体的には、LD直列回路の一端がバッテリ6に接続され、LD直列回路の他端がコンデンサC11の一端に接続され、コンデンサC11の他端が接地され、コンデンサC11の一端から第1電源電圧VS1を出力するように構成され、LD直列回路と並列にツェナーダイオードD12が配置され、ツェナーダイオードD12のアノードがLD直列回路の一端(バッテリ6との接続部)に接続され、ツェナーダイオードD12のカソードがLD直列回路の他端(昇圧回路10の出力端子)に接続されている。   The booster circuit 10 is a circuit that boosts the output voltage VB (for example, 13V) of the battery 6 and outputs a first power supply voltage VS1 (for example, 40V), and is a series circuit of a coil L11 and a diode D11 (hereinafter, “LD series circuit”). A Zener diode D12, a capacitor C11, resistors R11 and R12, an FET Q11, and a drive circuit 21. More specifically, one end of the LD series circuit is connected to the battery 6, the other end of the LD series circuit is connected to one end of the capacitor C11, the other end of the capacitor C11 is grounded, and the first power source is connected from one end of the capacitor C11. The Zener diode D12 is arranged in parallel with the LD series circuit, and the anode of the Zener diode D12 is connected to one end of the LD series circuit (connecting portion with the battery 6). The cathode is connected to the other end of the LD series circuit (the output terminal of the booster circuit 10).

ツェナーダイオードD12としては、降伏電圧が、第1電源電圧VS1(40V)からバッテリ出力電圧VBの通常電圧値VBN(13V)を減算した値(27V)より若干大きな所定電圧値VZ1(例えば29V程度)であるものを使用する。このような降伏電圧VZ1のツェナーダイオードD12を使用することにより、図2に示す回路は以下のように動作する。   As the Zener diode D12, a predetermined voltage value VZ1 (for example, about 29V) whose breakdown voltage is slightly larger than a value (27V) obtained by subtracting the normal voltage value VBN (13V) of the battery output voltage VB from the first power supply voltage VS1 (40V). Use what is. By using such a Zener diode D12 having the breakdown voltage VZ1, the circuit shown in FIG. 2 operates as follows.

バッテリ出力電圧VBが通常電圧値VBNの近傍にあるときは、ツェナーダイオードD12は非導通状態となる。一方、例えばスタータモータ34を作動させるエンジン始動時において、バッテリ出力電圧VBが低下し、ツェナーダイオードD12の両端間の逆バイアス電圧が降伏電圧VZ1を超えると、ツェナーダイオードD12が導通して、コンデンサC11に蓄電された電荷がバッテリ出力端子方向へ供給され、バッテリ出力電圧VBの低下を抑制して安定化することができる。その結果、コンデンサC21,C22として比較的容量の小さいものを使用することが可能となり、コストを低減することができる。   When battery output voltage VB is in the vicinity of normal voltage value VBN, Zener diode D12 is turned off. On the other hand, for example, when starting the engine for operating the starter motor 34, when the battery output voltage VB decreases and the reverse bias voltage across the Zener diode D12 exceeds the breakdown voltage VZ1, the Zener diode D12 conducts and the capacitor C11 The electric charge stored in is supplied in the direction of the battery output terminal, and can be stabilized by suppressing a decrease in the battery output voltage VB. As a result, it is possible to use capacitors C21 and C22 having relatively small capacities, and the cost can be reduced.

CPU11は、入力端子VINに入力されるフィードバック電圧VFBに応じて出力端子DCSWから出力するFETQ11のオンオフ切換信号SSWのデューティ比DTYを制御する。具体的には、フィードバック電圧VFBが目標電圧VFBXと一致するようにデューティ比DTYを制御し、目標電圧VFBXは例えば第1電源電圧VS1が40Vである状態に対応する値に設定される。   The CPU 11 controls the duty ratio DTY of the on / off switching signal SSW of the FET Q11 output from the output terminal DCSW according to the feedback voltage VFB input to the input terminal VIN. Specifically, the duty ratio DTY is controlled so that the feedback voltage VFB matches the target voltage VFBX, and the target voltage VFBX is set to a value corresponding to a state in which the first power supply voltage VS1 is 40V, for example.

電源回路13は、バッテリ出力電圧VBを安定化して第2電源電圧VS2(例えば6V)を出力し、CPU11に電源電圧として供給する。コンデンサC21及びC22は、特にスタータモータ4を作動させるエンジン始動時において、第2電源電圧VS2が一時的に低下することを防止するために設けられている。   The power supply circuit 13 stabilizes the battery output voltage VB, outputs a second power supply voltage VS2 (for example, 6V), and supplies it to the CPU 11 as a power supply voltage. Capacitors C21 and C22 are provided to prevent the second power supply voltage VS2 from temporarily decreasing, particularly when the engine that starts the starter motor 4 is started.

第1電源電圧VS1は、FETQ2及びダイオードD1を介してソレノイドL1の一端に供給され、第2電源電圧VS2は、FETQ1を介してソレノイドL1の一端に供給される。ソレノイドL1の他端は、FETQ3及び抵抗R1を介してアースに接続され、ダイオードD3は、ソレノイドL1の他端と、昇圧回路10の出力との間に配置されている。   The first power supply voltage VS1 is supplied to one end of the solenoid L1 through the FET Q2 and the diode D1, and the second power supply voltage VS2 is supplied to one end of the solenoid L1 through the FET Q1. The other end of the solenoid L1 is connected to the ground via the FET Q3 and the resistor R1, and the diode D3 is disposed between the other end of the solenoid L1 and the output of the booster circuit 10.

CPU11の出力端子HSW1及びHSW2から出力される第2電圧制御信号SDVS2及び第1電圧制御信号SDVS1は、駆動回路12を介してFETQ1,Q2のゲートに供給され、CPU11の出力端子LSWから出力されるロー側制御信号SDLは、駆動回路13を介してFETQ3のゲートに供給される。CPU11は、FETQ1〜Q3のオンオフ制御を行うことによい、ソレノイドL1に供給する駆動電流を制御し、燃料噴射弁2を開閉する。   The second voltage control signal SDVS2 and the first voltage control signal SDVS1 output from the output terminals HSW1 and HSW2 of the CPU 11 are supplied to the gates of the FETs Q1 and Q2 via the drive circuit 12, and are output from the output terminal LSW of the CPU 11. The low-side control signal SDL is supplied to the gate of the FET Q3 through the drive circuit 13. The CPU 11 controls the drive current supplied to the solenoid L1, which is good for on / off control of the FETs Q1 to Q3, and opens and closes the fuel injection valve 2.

以上のように図2に示す燃料噴射弁駆動部は、ツェナーダイオードD12を設けた点に特徴があり、バッテリ出力電圧VBが通常電圧値VBNの近傍にあるときは、ツェナーダイオードD12は非導通状態となる一方、例えばスタータモータ34を作動させるエンジン始動時において、バッテリ出力電圧VBが低下し、ツェナーダイオードD12の両端間の電圧が降伏電圧VZ1を超えると、ツェナーダイオードD12を介してコンデンサC11に蓄電された電荷がバッテリ出力端子へ供給され、バッテリ出力電圧VBの低下を抑制して安定化することができる。その結果、コンデンサC21,C22として比較的容量の小さいものを使用することが可能となり、コストを低減することができる。   As described above, the fuel injection valve drive unit shown in FIG. 2 is characterized in that the Zener diode D12 is provided. When the battery output voltage VB is in the vicinity of the normal voltage value VBN, the Zener diode D12 is in a non-conductive state. On the other hand, for example, when the engine is started to operate the starter motor 34, when the battery output voltage VB decreases and the voltage across the Zener diode D12 exceeds the breakdown voltage VZ1, the capacitor C11 is charged via the Zener diode D12. The charged electric charge is supplied to the battery output terminal, and the battery output voltage VB can be prevented from being lowered and stabilized. As a result, it is possible to use capacitors C21 and C22 having relatively small capacities, and the cost can be reduced.

またバッテリ6の出力端子と、昇圧回路10との間に電源スイッチを設けて、エンジン1の始動前は電源スイッチをオフし、始動開始時にオンさせる場合には、電源スイッチオン時に昇圧回路10のコンデンサC11の充電電流がコイルL11をバイパスして迅速に供給されるので、第1電源電圧VS1の立ち上りを早め、迅速な始動が可能となる。
本実施形態では、CPU11が燃料噴射制御手段を構成する。
When a power switch is provided between the output terminal of the battery 6 and the booster circuit 10 and the power switch is turned off before the engine 1 is started and turned on at the start of the start, the booster circuit 10 is turned on when the power switch is turned on. Since the charging current of the capacitor C11 is quickly supplied by bypassing the coil L11, the rising of the first power supply voltage VS1 can be accelerated and a quick start can be performed.
In the present embodiment, the CPU 11 constitutes a fuel injection control unit.

[第2の実施形態]
図3は、本発明の第2の実施形態にかかる燃料噴射弁駆動部の構成を説明するための回路図である。以下に説明する点以外は第1の実施形態と同一である。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a circuit diagram for explaining a configuration of a fuel injection valve drive unit according to the second embodiment of the present invention. Except for the points described below, the second embodiment is the same as the first embodiment.

図3に示す回路では、ツェナーダイオードD12が昇圧回路10の出力端子と、電源回路13の出力端子との間に接続されている。より具体的には、ツェナーダイオードD12のアノードが電源回路13の出力端子に接続され、ツェナーダイオードD12のカソードがコンデンサC11とダイオードD11との接続部に接続されている。   In the circuit shown in FIG. 3, a Zener diode D <b> 12 is connected between the output terminal of the booster circuit 10 and the output terminal of the power supply circuit 13. More specifically, the anode of the Zener diode D12 is connected to the output terminal of the power supply circuit 13, and the cathode of the Zener diode D12 is connected to the connection portion between the capacitor C11 and the diode D11.

本実施形態におけるツェナーダイオードD12としては、降伏電圧が第1電源電圧VS1(40V)から第2電源電圧(6V)を減算した値(34V)より若干大きな所定電圧値VZ2(例えば36V程度)であるものを使用する。このような降伏電圧VZ2のツェナーダイオードD12を使用することにより、例えばスタータモータ34を作動させるエンジン始動時において、バッテリ出力電圧VBが低下してツェナーダイオードD12両端間の逆バイアス電圧が降伏電圧VZ2を超えるとツェナーダイオードD12が導通し、コンデンサC11に蓄電された電荷が電源回路13の出力端子へ供給され、第2電源電圧VS2の低下を抑制して安定化することができる。その結果、コンデンサC21,C22として比較的容量の小さいものを使用することが可能となり、コストを低減することができる。   As the Zener diode D12 in the present embodiment, the breakdown voltage is a predetermined voltage value VZ2 (for example, about 36V) slightly larger than a value (34V) obtained by subtracting the second power supply voltage (6V) from the first power supply voltage VS1 (40V). Use things. By using the zener diode D12 having such a breakdown voltage VZ2, for example, when the engine is started to operate the starter motor 34, the battery output voltage VB is reduced, and the reverse bias voltage across the zener diode D12 becomes the breakdown voltage VZ2. If exceeded, the Zener diode D12 becomes conductive, the electric charge stored in the capacitor C11 is supplied to the output terminal of the power supply circuit 13, and the second power supply voltage VS2 can be suppressed and stabilized. As a result, it is possible to use capacitors C21 and C22 having relatively small capacities, and the cost can be reduced.

なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では4気筒機関の燃料噴射装置に本発明を適用した例を示したが、4気筒機関に限らず、3,5,6,8気筒など種々の機関の燃料噴射装置に適用可能である。また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの燃料噴射装置にも適用が可能である。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a fuel injection device for a four-cylinder engine has been shown. Applicable. The present invention can also be applied to a fuel injection device such as a marine vessel propulsion engine such as an outboard motor having a vertical crankshaft.

1 内燃機関
2 燃料噴射弁
5 電子制御ユニット(燃料噴射制御手段)
6 バッテリ
10 昇圧回路(第1電源回路)
13 電源回路(第2電源回路)
C11 コンデンサ
D11 ダイオード
D12 ツェナーダイオード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Fuel injection valve 5 Electronic control unit (fuel injection control means)
6 Battery 10 Booster circuit (first power supply circuit)
13 Power supply circuit (second power supply circuit)
C11 Capacitor D11 Diode D12 Zener diode

Claims (2)

内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、該燃料噴射弁の作動を制御する燃料噴射制御手段と、バッテリと、該バッテリに接続され、バッテリ出力電圧を昇圧して第1電源電圧を出力する第1電源回路と、前記バッテリに接続され、前記バッテリ出力電圧を安定化して前記バッテリ出力電圧より低い第2電源電圧を出力する第2電源回路とを備え、前記第1電源回路から前記燃料噴射弁の駆動電力を供給するとともに、前記第2電源回路から前記燃料噴射制御手段の電源電圧を供給するように構成された、内燃機関の燃料噴射装置において、
前記第1電源回路は、コイル及びダイオードの直列回路と、コンデンサと、前記コイル及びダイオードの接続部に接続されたスイッチング素子とを備え、前記直列回路の一端が前記バッテリに接続され、前記直列回路の他端が前記コンデンサの一端に接続され、前記コンデンサの他端が接地されており、前記コンデンサの一端から前記第1電源電圧を出力するように構成され、
前記直列回路と並列にツェナーダイオードが配置され、前記ツェナーダイオードのアノードが前記直列回路の一端に接続され、前記ツェナーダイオードのカソードが前記直列回路の他端に接続されていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
A fuel injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine, a fuel injection control means that controls the operation of the fuel injection valve, a battery, and a first power source connected to the battery and boosting the battery output voltage A first power supply circuit that outputs a voltage; and a second power supply circuit that is connected to the battery and that stabilizes the battery output voltage and outputs a second power supply voltage lower than the battery output voltage. A fuel injection device for an internal combustion engine configured to supply drive power for the fuel injection valve from the second power supply circuit and supply a power supply voltage for the fuel injection control means from the second power supply circuit;
The first power supply circuit includes a series circuit of a coil and a diode, a capacitor, and a switching element connected to a connection portion of the coil and the diode, and one end of the series circuit is connected to the battery, and the series circuit The other end of the capacitor is connected to one end of the capacitor, the other end of the capacitor is grounded, and configured to output the first power supply voltage from one end of the capacitor,
A zener diode is disposed in parallel with the series circuit, an anode of the zener diode is connected to one end of the series circuit, and a cathode of the zener diode is connected to the other end of the series circuit. Engine fuel injection device.
内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、該燃料噴射弁の作動を制御する燃料噴射制御手段と、バッテリと、該バッテリに接続され、バッテリ出力電圧を昇圧して第1電源電圧を出力する第1電源回路と、前記バッテリに接続され、前記バッテリ出力電圧を安定化して前記バッテリ出力電圧より低い第2電源電圧を出力する第2電源回路とを備え、前記第1電源回路から前記燃料噴射弁の駆動電力を供給するとともに、前記第2電源回路から前記燃料噴射制御手段の電源電圧を供給するように構成された、内燃機関の燃料噴射装置において、
前記第1電源回路は、コイル及びダイオードの直列回路と、コンデンサと、前記コイル及びダイオードの接続部に接続されたスイッチング素子とを備え、前記直列回路の一端が前記バッテリに接続され、前記直列回路の他端が前記コンデンサの一端に接続され、前記コンデンサの他端が接地されており、前記コンデンサの一端から前記第1電源電圧を出力するように構成され、
前記コンデンサの一端と、前記第2電源回路の出力端との間にツェナーダイオードが配置され、前記ツェナーダイオードのアノードが前記第2電源回路の出力端に接続され、前記ツェナーダイオードのカソードが前記コンデンサの一端に接続されていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
A fuel injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine, a fuel injection control means that controls the operation of the fuel injection valve, a battery, and a first power source connected to the battery and boosting the battery output voltage A first power supply circuit that outputs a voltage; and a second power supply circuit that is connected to the battery and that stabilizes the battery output voltage and outputs a second power supply voltage lower than the battery output voltage. A fuel injection device for an internal combustion engine configured to supply drive power for the fuel injection valve from the second power supply circuit and supply a power supply voltage for the fuel injection control means from the second power supply circuit;
The first power supply circuit includes a series circuit of a coil and a diode, a capacitor, and a switching element connected to a connection portion of the coil and the diode, and one end of the series circuit is connected to the battery, and the series circuit The other end of the capacitor is connected to one end of the capacitor, the other end of the capacitor is grounded, and configured to output the first power supply voltage from one end of the capacitor,
A Zener diode is disposed between one end of the capacitor and the output end of the second power supply circuit, the anode of the Zener diode is connected to the output end of the second power supply circuit, and the cathode of the Zener diode is the capacitor. A fuel injection control device for an internal combustion engine, being connected to one end of the internal combustion engine.
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