JP2800442B2 - 電磁式燃料噴射弁の駆動方法及び駆動装置 - Google Patents

電磁式燃料噴射弁の駆動方法及び駆動装置

Info

Publication number
JP2800442B2
JP2800442B2 JP3052691A JP5269191A JP2800442B2 JP 2800442 B2 JP2800442 B2 JP 2800442B2 JP 3052691 A JP3052691 A JP 3052691A JP 5269191 A JP5269191 A JP 5269191A JP 2800442 B2 JP2800442 B2 JP 2800442B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drive
drive current
signal
fuel injection
injection valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3052691A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04287850A (ja
Inventor
龍次 薩川
祥伸 荒川
豊 稲葉
常昭 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kokusan Denki Co Ltd
Original Assignee
Kokusan Denki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kokusan Denki Co Ltd filed Critical Kokusan Denki Co Ltd
Priority to JP3052691A priority Critical patent/JP2800442B2/ja
Publication of JPH04287850A publication Critical patent/JPH04287850A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2800442B2 publication Critical patent/JP2800442B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関に燃料を供給
するために用いる電磁式燃料噴射弁を駆動する方法及び
該方法を実施する電磁式燃料噴射弁の駆動装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】内燃機関に燃料を供給するために用いる
電磁式燃料噴射弁(インジェクタ)1は、図5(A),
(B)に示したように、電磁石2と噴射ノズル3とによ
り構成される。電磁石2は、固定鉄心4に巻かれた駆動
コイル5と、可動鉄心6とを備え、駆動コイル5に駆動
電流が与えられたときに、固定鉄心4が可動鉄心6を吸
引する。
【0003】噴射ノズル3は、先端に噴射口7aを有す
るシリンダ7と、シリンダ7内に挿入されて噴射口7a
を開閉するニードル弁8とを有し、ニードル弁8が可動
鉄心6に連結されている。可動鉄心6は、復帰バネ9に
よりニードル弁8を閉じる側に付勢されている。
【0004】図5(A)は駆動コイル5に駆動電流が与
えられていない状態を示したもので、この状態ではバネ
9の付勢力によりニードル弁8が閉位置に保持されて噴
射口7aを閉じている。また図5(B)は駆動コイル5
に所定の駆動電流が与えられた状態を示したもので、こ
の状態では、固定鉄心4が可動鉄心6を吸引してニード
ル弁8を開位置に保持している。図示してないが、噴射
ノズル3には燃料ポンプから燃料が所定の圧力で供給さ
れ、ニードル弁8が開位置に変位したとき(燃料噴射弁
が開いたとき)に噴射口7aから燃料が噴射される。
(A)のdは弁のストロークを示している。この燃料
噴射弁を用いる場合、燃料の噴射量は、噴射ノズル3に
与えられる燃料の圧力と弁を開く時間とにより決まる。
【0005】この種の電磁式燃料噴射弁を駆動する装置
は、一般に、駆動コイル5を流れる駆動電流を検出して
駆動電流検出信号を出力する駆動電流検出器と、駆動電
流の設定値を与える設定信号を出力する駆動電流設定器
と、駆動電流を設定値に等しくするように駆動コイルへ
の通電を制御する通電制御回路とにより構成される。通
電制御回路は、駆動電流検出信号及び設定信号を入力と
して燃料の噴射を指令する矩形波状の駆動指令信号が与
えられている期間、駆動コイル5に設定信号の大きさに
相応した駆動電流を流す。
【0006】このような燃料噴射弁において、弁を開く
際には駆動コイル5に比較的大きな開駆動電流を流す必
要があるが、弁が開いた後該弁を開状態に保持する際に
は、開駆動電流よりも小さい保持電流を流してやればよ
い。
【0007】そこで特公昭58−1259号に見られる
ように、駆動電流が開駆動電流に相当する大きさに達し
た時に駆動電流の設定値を保持電流に相当する値まで低
下させて、開弁後駆動コイルに流す電流を制限するよう
にした装置が提案された。
【0008】この従来の駆動装置による場合の駆動指令
信号と駆動電流の波形を図6に示した。同図に示したよ
うに、従来の装置では、駆動指令信号Vd が与えられた
ときに、通電制御スイッチが導通状態にされ、該通電制
御スイッチを通して駆動コイルに電源電圧が印加され
る。これにより駆動電流Id が増加していく。駆動電流
Id が開駆動電流Idoに達すると通電制御スイッチが遮
断されて駆動コイルが電源から切り離されると同時に、
駆動電流の設定値が保持電流Idhに相当する大きさに切
換えられる。このとき駆動電流Id は減少していき、該
駆動電流Id が保持電流Idh以下になると再び通電制御
スイッチが導通して駆動コイルに電源電圧が印加され
る。以後通電制御スイッチがオンオフを繰り返して駆動
電流の平均値をほぼ保持電流Idhに保持する。
【0009】駆動指令信号Vd が消滅すると、通電制御
スイッチが遮断状態にされ、駆動コイルが電源から切り
離される。
【0010】このように駆動電流を制御してやれば、駆
動コイルで無駄なエネルギーが消費されることがないた
め、消費電力を少なくすることができ、また駆動コイル
からの発熱を抑制することができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
燃料噴射弁駆動装置では、駆動電流が開駆動電流値に達
したときにただちに駆動電流の設定値を保持電流に相当
する低い値に切換えていたため、燃料噴射弁の状態によ
っては弁がうまく開かないことがあった。
【0012】例えば、燃料噴射弁を長期間使用しない状
態におくと、燃料噴射弁の内部にあった燃料が気化し
て、後に残った不純物が噴射弁の可動部に付着したり、
燃料に含まれるオフレン(Cn H2n)の酸化により生じ
た粘着性の膠状物質が噴射弁の可動部に付着したりする
ため、弁の可動部が動きにくい状態になる。このような
状態になると、開駆動電流を短時間与えただけでは弁を
開くことができなくなり、従来の駆動装置では弁を開く
ことが難しくなる。
【0013】本発明の目的は、開弁動作を確実にして、
しかも消費電力の節約を図ることができるようにした電
磁式燃料噴射弁駆動装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本願第1の発明は、所定
の時間幅の駆動指令信号が与えられている間電磁式燃料
噴射弁の駆動コイルに駆動電流を供給して該燃料噴射弁
を駆動する電磁式燃料噴射弁の駆動方法で、この発明で
は、駆動指令信号が与えられた後駆動コイルのインダク
タンスが所定の値以下になっている期間は、駆動コイル
に燃料噴射弁を開くために必要な大きさの開駆動電流を
流すように駆動コイルへの通電を制御する。次いで駆動
コイルのインダクタンスが所定の大きさを超えた後駆動
指令信号が消滅するまでの期間は、燃料噴射弁の駆動コ
イルに開駆動電流よりは小さく、かつ燃料噴射弁を開状
態に保持するために必要な大きさの保持電流を流すよう
駆動コイルへの通電を制御する。
【0015】本願第2の発明は、電磁式燃料噴射弁の駆
動コイルに流れる駆動電流を検出して駆動電流検出信号
を出力する駆動電流検出器と、駆動電流の設定値を与え
る設定信号を出力する駆動電流設定器と、燃料の噴射を
指令する駆動指令信号が与えられているときに駆動電流
検出信号を設定信号と比較して、駆動コイルに設定信号
の大きさに相応した駆動電流を流すように該駆動コイル
への通電を制御する通電制御回路とを備えた電磁式燃料
噴射弁の駆動装置に係わるもので、この発明において
は、通電制御回路を、駆動コイルと電源との間に設けら
れた通電制御スイッチと、駆動電流検出信号が設定信号
以下のときに通電制御スイッチを導通させ駆動電流検出
信号が設定信号を超えたときに通電制御スイッチを遮断
させるスイッチ制御回路とを設ける。駆動電流設定器
は、駆動コイルのインダクタンスが設定値よりも低いと
きに設定信号を第1の大きさとし、該インダクタンスが
設定値以上になったときに設定信号を第1の大きさより
も小さい第2の大きさに切換えるように構成する。この
発明でも設定信号の第1の大きさは、燃料噴射弁を開く
ために必要な開駆動電流の大きさに相応した大きさに設
定し、該設定信号の第2の大きさは、燃料噴射弁を開状
態に保持するために必要な保持電流に相応した大きさに
設定する。
【0016】本願第3の発明は、第1の発明と同様の電
磁式燃料噴射弁の駆動方法に係わるもので、この発明に
おいては、駆動コイルと電源との間に通電制御用スイッ
チを設けて、駆動電流が設定値以下のときに通電制御用
スイッチを導通させ、駆動電流が設定値を超えたときに
通電制御用スイッチを遮断させるように通電制御用スイ
ッチをオンオフ制御するようにし、通電制御用スイッチ
のオン時間、オフ時間、またはオンオフの周期を検出し
て、駆動指令信号が発生した後、検出された時間または
周期が設定された時間または周期以下になっている期間
は、駆動コイルに燃料噴射弁を開くために必要な大きさ
の開駆動電流を流すように通電制御用スイッチを制御
し、検出された時間または周期が設定された時間または
周期よりも長くなった後、駆動指令信号が消滅するまで
の期間は、燃料噴射弁の駆動コイルに開駆動電流よりは
小さく、かつ燃料噴射弁を開状態に保持するために必要
な大きさの保持電流を流すように通電制御用スイッチを
制御する。
【0017】本願第4の発明は、電磁式燃料噴射弁の駆
動コイルに流れる駆動電流を検出して駆動電流検出信号
を出力する駆動電流検出器と、駆動電流の設定値を与え
る設定信号を出力する駆動電流設定器と、燃料の噴射を
指令する駆動指令信号が与えられているときに駆動電流
検出信号を設定信号と比較して、駆動コイルに設定信号
の大きさに相応した駆動電流を流すように該駆動コイル
への通電を制御する通電制御回路とを備えた電磁式燃料
噴射弁の駆動装置に係わるもので、この発明において
は、上記駆動電流設定器を、通電制御スイッチのオン時
間、オフ時間、またはオンオフの周期を検出して、検出
された時間または周期が設定された時間または周期より
も短いときには設定信号を第1の大きさとし、検出され
た時間または周期が設定された時間または周期よりも長
くなったときに設定信号を第1の大きさよりも小さい第
2の大きさに切換えるように構成する。この場合も設定
信号の第1の大きさは燃料噴射弁を開くために必要な開
駆動電流の大きさに相応した大きさに設定し、設定信号
の第2の大きさは、燃料噴射弁を開状態に保持するため
に必要な保持電流に相応した大きさに設定する。
【0018】本願第5の発明では、上記駆動電流設定器
を、通電制御スイッチのオンオフの周波数を検出して、
検出された周波数が設定値よりも高いときには設定信号
を第1の大きさとし、該周波数が設定値よりも低くなっ
たときに設定信号を第1の大きさよりも小さい第2の大
きさに切換えるように構成する。
【0019】
【作用】電磁式燃料噴射弁においては、弁の動作に応じ
て駆動コイルのインダクタンスが変化する。一般に駆動
コイルのインダクタンスは、弁が閉じている時に小さ
く、電磁石の可動鉄心が固定鉄心内に吸引されて弁が開
くにしたがって大きくなっていく。即ち、駆動コイルに
駆動電流が与えられ、電磁石の可動鉄心が固定鉄心に吸
引されると、可動鉄心の変位に伴って駆動コイルのイン
ダクタンスが増加し ていき、弁が完全に開いた状態で該
インダクタンスが最大になる。従って駆動コイルのイン
ダクタンスの変化を検出することにより燃料噴射弁の開
弁動作の確認を行うことができる。
【0020】従って本願第1及び第2の発明のように、
駆動コイルのインダクタンスが所定の大きさになるまで
の間開駆動電流を流し、該インダクタンスが所定の大き
さ以上になったときに保持電流に切り替えるようにする
と、弁が実際に開くまでの間必要な開駆動電流を流し、
弁が実際に開いた後はただちに保持電流に切り替えるこ
とができるため、弁を確実に開くことができるようにな
るだけでなく、必要以上に開駆動電流が流れて無駄な電
力が消費されるのを防ぐことができる。
【0021】電磁式燃料噴射弁において、駆動電流の検
出値と設定値とを比較して通電制御スイッチをオンオフ
制御した場合、通電制御スイッチのオン時間、オフ時間
またはオンオフの周期は、弁の開閉に伴う駆動コイルの
インダクタンスの変化に関連している。即ち、弁が閉じ
ていて駆動コイルのインダクタンスが小さいときには駆
動電流の時間的変化率が大きく(電流の変化が早く)、
弁が開いて該インダクタンスが大きくなると駆動電流の
時間的変化率が小さくなる(電流の変化が遅くなる)た
め、通電制御スイッチのオン時間、オフ時間またはオン
オフの周期は弁が開くにしたがって長くなる。
【0022】従って本願第3の発明及び第4の発明のよ
うに、通電制御スイッチのオン時間、オフ時間、または
オンオフの周期を検出して、検出された時間が設定され
た時間または周期よりも短いときには設定信号を第1の
大きさとし、検出された時間が設定された時間または周
期よりも長くなったときに設定信号を第1の大きさより
も小さい第2の大きさに切換えるようにすると、弁の実
際の動作を反映している駆動コイルのインダクタンスの
変化に応じて設定信号の大きさを切換えて、弁が実際に
開くまでの間必要な開駆動電流を流し、弁が実際に開い
た後はただちに保持電流に切り替えることができる。そ
のため、弁を確実に開くことができるようになるだけで
なく、大きな開駆動電流が必要以上長い時間流れて無駄
な電力が消費されるのを防ぐことができる。
【0023】また弁が開いて駆動コイルのインダクタン
スが大きくなると駆動電流の時間的変化率が小さくなっ
て通電制御用スイッチのオンオフの周期が長くなるた
め、弁が開く前の状態では通電制御用スイッチのオンオ
フの周波数が高く、弁が開くにしたがって、通電制御用
スイッチのオンオフの周波数が低くなっていく。従っ
て、本願の第5の発明のように、通電制御スイッチのオ
ンオフの周波数を検出して、検出された周波数が設定値
よりも高いときには設定信号を第1の大きさとし、該周
波数が設定値よりも低くなったときに設定信号を第1の
大きさよりも小さい第2の大きさに切換えるようにした
場合も、弁が実際に開くまでの間必要な開駆動電流を流
し、弁が実際に開いた後はただちに保持電流に切り替え
ることができるため、弁を確実に開くことができるよう
になるだけでなく、大きな開駆動電流が必要以上長い時
間流れて無駄な電力が消費されるのを防ぐことができ
る。
【0024】更に駆動コイルのインダクタンスを検出し
て設定信号を切り替えるようにした場合も同様の効果が
得られる。
【0025】
【実施例】前述のように、本発明では、燃料噴射弁の駆
動コイルのインダクタンスの変化から開弁動作を確認で
きることに着目して、駆動指令信号が与えられた後駆動
コイルのインダクタンスが所定の値以下になっている期
間は駆動コイルに燃料噴射弁を開くために必要な大きさ
の開駆動電流を流すように駆動コイルへの通電を制御
し、駆動コイルのインダクタンスが所定の大きさを超え
た後駆動指令信号が消滅するまでの期間は、燃料噴射弁
の駆動コイルに開駆動電流よりは小さく、かつ燃料噴射
弁を開状態に保持するために必要な大きさの保持電流を
流すように駆動コイルへの通電を制御する
【0026】駆動コイルのインダクタンスの変化は、駆
動電流の時間的な変化率に反映され、駆動コイルのイン
ダクタンスが大きくなると駆動電流の時間的変化率が大
きく (電流の変化が遅く)なっていく。従って駆動コイ
ルのインダクタンスの変化は、駆動電流の時間的変化率
から間接的に検出することができ、駆動電流のオン時
間、オフ時間、またはオンオフの周期を検出して、その
検出結果に応じて駆動電流を制御することにより、燃料
噴射弁の実際の開弁動作に即した駆動電流の制御を行う
ことができる。
【0027】図1は本発明の方法を実施する駆動装置の
構成例を示したもので、同図において5は電磁式燃料噴
射弁の駆動コイルであり、L及びrはそれぞれ該駆動コ
イル5のインダクタンス及び抵抗分である。駆動コイル
5の一端はツェナーダイオードZDを介して直流電源の
正極側端子につながる電源ラインBに接続され、駆動コ
イル5の他端は抵抗R1 を介して電源の負極側端子につ
ながる電源ラインEに接続されている。この例では駆動
コイルに対して直列に接続された抵抗R1 により、駆動
コイル5を流れる電流を検出する駆動電流検出器10が
構成されている。駆動コイル5の一端にはまた、エミッ
タを電源ラインBに接続したPNPトランジスタT1 の
コレクタが接続され、トランジスタT1 のベースは、エ
ミッタを電源ラインEに接続したNPNトランジスタT
2 のコレクタに、抵抗R2 を介して接続されている。ト
ランジスタT1 のコレクタにはまたダイオードD1 のカ
ソードが接続され、ダイオードD1 のアノードは、コレ
クタを電源ラインEに接続したNPNトランジスタT3
のエミッタに接続されている。トランジスタT3 のベー
スは抵抗R3 を介してトランジスタT4 のコレクタに接
続され、トランジスタT4 のエミッタは電源ラインBに
接続されている。
【0028】11は駆動電流設定器で、この設定器は、
電源ラインB,E間に接続された抵抗R5 ,R6 の直列
回路と、該直列回路の抵抗R5 ,R6 の接続点に一端が
接続された抵抗R4 とからなり、マイクロコンピュータ
16の出力ポートP1 から得られる設定値切換信号Vq
が抵抗R4 の他端に与えられている。
【0029】マイクロコンピュータ16はまた駆動信号
Vd を出力する出力ポートPo を有していて、該出力ポ
ートPo から出力される駆動指令信号Vd が、インバー
タI N1 とインバータIN2 と抵抗R8 及びR7 とを通
してトランジスタT2 のベースに与えられるとともに、
インバータIN1 と抵抗R9 とを通してトランジスタT
4 のベースに与えられている。
【0030】上記駆動電流設定器11は抵抗R6 の両端
に設定信号Vs を出力する。マイクロコンピュータ16
がその出力ポートP1 から設定値切換信号Vq を出力し
ているときには、設定信号Vs が第1の大きさになり、
マイクロコンピュータ16が設定値切換信号Vq を発生
していないときには、設定信号Vs が第2の大きさにな
る。設定信号Vs の第1の大きさは、燃料噴射弁を開く
ために必要な開駆動電流Idoに相当する大きさに設定さ
れている。また設定信号Vs の第2の大きさは、燃料噴
射弁を開状態に保持するために必要な保持電流Idhに相
当する大きさに設定されている。設定信号Vs は比較器
13の非反転入力端子に入力され、比較器13の反転入
力端子には抵抗R1 の両端に得られる駆動電流検出信号
Vi が入力されている。
【0031】比較器13の出力端子は抵抗R7 を通して
トランジスタT2 のベースに接続され、駆動電流検出信
号Viが設定信号Vs を超えて比較器13の出力端子の
電位Vcpが低レベル(接地電位)になったときに、トラ
ンジスタT2 の導通を阻止するようになっている。また
比較器13の出力端子の電位Vcpは、インバータIN3
を通してマイクロコンピュータ16の入力ポートP2 に
与えられている。
【0032】この例では、トランジスタT1 ないしT4
と、抵抗R2 ,R3 ,R7 ,R8 及びR9 と、比較器1
3とダイオードD1 及びツェナーダイオードZDと、イ
ンバータIN1 ,IN2 ,IN3 とにより、駆動電流検
出信号Vi 及び設定信号Vsを入力として燃料の噴射を
指令する駆動指令信号Vd が与えられているときに駆動
コイル5に設定信号の大きさに相応した駆動電流を流す
ように該駆動コイルへの通電を制御する通電制御回路1
5が構成されている。
【0033】図1の実施例において、駆動指令信号Vd
の波形は図3(A)の通りであり、 設定値切換信号Vq
の波形は図3(B)に示した通りである。また比較器1
3の出力端子の電位Vcpの変化及びインバータIN3 の
出力Vcp' の変化はそれぞれ図3(C)及び(D)に示
す通りであり、駆動電流Id の変化は図3(E)に示す
通りである。
【0034】マイクロコンピュータ16が駆動指令信号
Vd を発生すると、インバータIN1 の出力端子の電位
が低レベルになるためトランジスタT4 にベース電流が
流れて該トランジスタT4 が導通状態になり、電源ライ
ンB−トランジスタT4 のエミッタコレクタ−抵抗R3
−トランジスタT3 のベースエミッタ−ダイオードD1
−駆動コイル5−抵抗R1 −電源ラインEの経路でトラ
ンジスタT3 にベース電流が流れて該トランジスタT3
が導通し得る状態になる。
【0035】更に、駆動指令信号が与えられるとインバ
ータIN2 の出力端子の電位が高レベルになるため、ト
ランジスタT2 にベース電流が流れて該トランジスタT
2 が導通し、トランジスタT1 が導通する。トランジス
タT1 が導通すると電源ラインB−トランジスタT1 の
エミッタコレクタ−駆動コイル5−抵抗R1 −電源ライ
ンEの経路で、図3(E)に示したように駆動コイルに
駆動電流Id が流れる。抵抗R1 の両端には、駆動電流
Id に相応した大きさの駆動電流検出信号Viが得られ
る。
【0036】駆動指令信号Vd が与えられた後、駆動電
流Id が開駆動電流Idoを超えると、駆動電流検出信号
Vi が設定信号Vs を超えるため、比較器13の出力端
子の電位が低レベルになり、トランジスタT2 が遮断状
態になる。これによりトランジスタT1 が遮断状態にな
り、駆動コイル5が電源から切り離される。この時駆動
コイル5に流れていた駆動電流が遮断されるため、該駆
動コイル5には、それまで流れていた駆動電流と同方向
の電圧が誘起する。そのため、トランジスタT3 が導通
して、駆動コイル5−抵抗R1 −トランジスタT3 −ダ
イオードD1 −駆動コイル5の閉回路が構成され、この
閉回路に循環電流が流れる。これにより駆動コイル5に
蓄積されたエネルギーが消費される。この閉回路を流れ
る電流Id が開駆動電流Ido以下になると、駆動電流検
出信号Vi が設定信号Vs 以下になるため、比較器13
の出力端子の電位が高レベルになり、トランジスタT2
が導通する。従ってトランジスタT1 が導通し、再び駆
動コイル5が電源に接続されて、電源から駆動コイル5
に駆動電流がが供給される。以下同じ動作が繰り返され
て駆動電流の平均値が開駆動電流Idoに保たれる。図3
(C)は比較器13の出力端子の電位Vcpの変化を示し
ている。
【0037】駆動指令信号Vd が与えられた後初期駆動
時間tq が経過して、設定値切換信号Vq が消滅する
と、駆動電流設定器11から比較器13に与えられる設
定信号Vs の大きさが、保持電流Idh(<Ido)に相当
する第2の大きさに切り替わる。そのため、駆動電流の
大きさは保持電流Idhに低下させられ、この状態で弁が
開状態に保持される。
【0038】駆動指令信号Vd が消滅すると、駆動電流
Id が流れなくなるため、弁が閉じる。
【0039】マイクロコンピュータ16は、所定の時間
幅td を有する駆動指令信号Vd を発生したときに、イ
ンバータIN3 の出力Vcp´の変化から、駆動電流をオ
ンオフする周期を計測する。駆動電流をオンオフする周
期をマイクロコンピュータにより計測するには、例えば
マイクロコンピュータ内でクロックパルスを計数するタ
イマを走らせておいて、インバータIN3 の出力の各立
上りでマイクロコンピュータに割り込みをかけ、インバ
ータIN3 の出力信号の各立上りでタイマの計数値を読
んで、その読みを前回の読みとの差をとればよい。
【0040】駆動電流のオンオフの周期は、開弁動作が
進んで駆動コイルのインダクタンスが増大していくにつ
れて長くなっていく。マイクロコンピュータは計測して
いる駆動電流のオンオフ周期が設定値以下になっている
期間出力ポートP1 から設定値切換信号Vq を発生し、
該オンオフ周期が設定値を超えたときに、開弁動作が完
了したと判断して設定値切換信号Vq の発生を停止す
る。
【0041】上記のように、駆動電流のオンオフの周期
から、燃料噴射弁の実際の開弁動作を反映している駆動
コイルのインダクタンスの変化を間接的に検出して、該
インダクタンスの変化から開弁動作が完了したことが確
認された時点で駆動電流を保持電流に切換えるようにす
ると、大きな開駆動電流を必要以上流すことがなくなる
ので、無駄な電力消費を防ぐことができる。
【0042】尚、図1の実施例において、マイクロコン
ピュータ16側の構成によってはインバータIN1 ,I
N3 を省略することもできる。
【0043】図2は、マイクロコンピュータを用いない
で、燃料噴射弁の駆動電流のオンオフの周波数から間接
的に駆動コイルのインダクタンスの変化を検出して、開
弁動作の確認を行い得るようにした実施例を示したもの
で、この例では、駆動指令信号Vd が、フリップフロッ
プ回路20のセット端子に入力されている。また比較器
13の出力信号がインバータIN3 を通して周波数電圧
変換回路21に入力され、周波数電圧変換回路12の出
力は判別回路22に入力されている。判別回路22の出
力はインバータIN4 と結合コンデンサC2 とを通して
フリップフロップ回路20のリセット端子に入力されて
いる。
【0044】周波数電圧変換回路21は、トランジスタ
T5 及びT6 と、抵抗R12ないしR14と、コンデンサC
1 と、ダイオードD2 とからなり、判別回路22は抵抗
R15ないしR17と比較器23とからなっている。他の点
図1の実施例と同様である。
【0045】図2に示した実施例において、比較器13
の出力端子の電位Vcpを図4(A)に示し、インバータ
IN3 の出力Vcp´を図4(B)に示した。また周波数
電圧変換回路21のコンデンサC1 の両端の電圧Vc の
変化を図4(C)に示した。図2の実施例において駆動
指令信号Vd が与えられると、フリップフロップ回路2
0の出力が高レベルになる。このとき駆動電流設定器1
1は開駆動電流に相当する第1の大きさの設定信号Vs
を出力する。図1の実施例と同様に駆動電流Id がオン
オフ制御されてその平均値が開駆動電流に相当する大き
さに保たれる。
【0046】比較器13の出力端子の電位が低レベルに
なっている期間(駆動コイルが電源から切り離されてい
る期間)、インバータIN3 の出力が高レベルになるた
めトランジスタT6 が導通し、トランジスタT5 が導通
する。このとき図示しない直流電源からトランジスタT
5 とダイオードD2 と抵抗R13とを通してコンデンサC
1 が充電される。インバータIN3 の出力Vcp´が低レ
ベルになる期間(駆動コイルが電源に接続されている期
間)は、トランジスタT6 及びT5 が遮断状態になり、
コンデンサC1 の電荷は抵抗R14を通して一定の時定数
で放電する。
【0047】駆動コイルのインダクタンスが小さく、駆
動電流のオンオフの周波数が高いときには、コンデンサ
C1 の充電時間が短いため、コンデンサC1 の両端の電
圧は低くなっているが、インダクタンスが大きくなっ
て、駆動電流のオンオフの周波数が低くなっていくと、
コンデンサC1 の充電時間が長くなるため、コンデンサ
C1 の両端の電圧は高くなっていく。従ってコンデンサ
C1 の両端の電圧は図4(C)のように、駆動コイルの
インダクタンスが大きくなって駆動電流のオンオフの周
波数が低くなるに従って高くなっていく。
【0048】従って開弁動作が完了している状態でのコ
ンデンサC1 の端子電圧の値を基準電圧Vr として予め
測定しておいて、判別回路22の抵抗R16の両端にこの
基準電圧Vr を発生させ、この基準電圧Vr とコンデン
サC1 の両端の電圧Vc とを比較器23に入力して、両
電圧Vc ,Vr を比較することにより、開弁動作の確認
を行うことができる。図示の例では、コンデンサC1 の
端子電圧Vc が基準電圧Vr を超えたときに比較器23
の出力端子の電位が低レベルになり、インバータIN4
の出力が高レベルになる。インバータIN4 の出力が高
レベルになるとフリップフロップ回路20の出力が低レ
ベルになるため、設定信号Vs は保持電流に相当する第
2の大きさになり、駆動電流Id が保持電流に切換えら
れる。
【0049】図1図2に示した実施例では、駆動電流
のオンオフの周期を検出することにより、開弁動作を検
出しているが、駆動電流のオン期間またはオフ期間を検
出することによって開弁動作を検出するようにしてもよ
い。
【0050】上記の各実施例では、駆動電流設定器及び
スイッチ制御回路をアナログ回路により構成して、本発
明の方法を実施しているが、駆動電流設定器及びスイッ
チ制御回路等がそれぞれ行なう機能をマイクロコンピュ
ータにより実現して本発明の方法を実施するようにして
も良いのはもちろんである。
【0051】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、燃料噴
射弁の開弁動作に伴って生じる駆動コイルのインダクタ
ンスの変化から開弁動作を検出して、開弁動作が完了し
たことが確認されたときに駆動電流を開駆動電流から
持電流に切換えるようにしたので、弁が実際に開くまで
の間必要な開駆動電流を流し、弁が開いた後は直ちに保
持電流に切り替えることができる。従って開弁動作を確
実に行わせることができる上に、大きな開駆動電流が必
要以上に長い時間流れて無駄な電力が消費されるのを防
ぐことができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示した回路図である。
【図2】本発明の他の実施例を示した回路図である。
【図3】図1の実施例の各部の信号波形を示した波形図
である。
【図4】図2の実施例の各部の信号波形を示す波形図で
ある。
【図5】電磁式燃料噴射弁の構造の一例を概略的に示し
たもので、(A)は閉状態の断 面図、(B)は開状態の
断面図である。
【図6】従来の駆動装置の駆動指令信号の波形と駆動電
流の波形とを示した波形図である。
【符号の説明】
5…駆動コイル、10…駆動電流検出回路、11…駆動
電流設定器、15…通電制御回路、20…フリップフロ
ップ回路、21…周波数電圧変換回路、22…判別回
路。
フロントページの続き (72)発明者 遠藤 常昭 静岡県沼津市大岡3744番地 国産電機株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−212646(JP,A) 特開 昭60−240845(JP,A) 特開 昭60−26135(JP,A) 特開 平4−500399(JP,A) 実開 昭60−47852(JP,U) 実開 昭59−157548(JP,U) 実開 昭60−134842(JP,U) 特公 昭49−45251(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 41/20 F02M 51/06

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の時間幅の駆動指令信号が与えられ
    ている間電磁式燃料噴射弁の駆動コイルに駆動電流を供
    給して該燃料噴射弁を駆動する電磁式燃料噴射弁の駆動
    方法において、 前記駆動指令信号が与えられた後前記駆動コイルのイン
    ダクタンスが所定の値以下になっている期間は前記駆動
    コイルに前記燃料噴射弁を開くために必要な大きさの開
    駆動電流を流すように前記駆動コイルへの通電を制御
    し、 前記駆動コイルのインダクタンスが所定の大きさを超え
    た後前記駆動指令信号が消滅するまでの期間は、前記燃
    料噴射弁の駆動コイルに前記開駆動電流よりは小さく、
    かつ前記燃料噴射弁を開状態に保持するために必要な大
    きさの保持電流を流すように前記駆動コイルへの通電を
    制御することを特徴とする電磁式燃料噴射弁の駆動方
    法。
  2. 【請求項2】 電磁式燃料噴射弁の駆動コイルに流れる
    駆動電流を検出して駆動電流検出信号を出力する駆動電
    流検出器と、駆動電流の設定値を与える設定信号を出力
    する駆動電流設定器と、燃料の噴射を指令する駆動指令
    信号が与えられているときに前記駆動電流検出信号を設
    定信号と比較して、前記駆動コイルに設定信号の大きさ
    に相応した駆動電流を流すように該駆動コイルへの通電
    を制御する通電制御回路とを備えた電磁式燃料噴射弁の
    駆動装置において、 前記通電制御回路は、前記駆動コイルと電源との間に設
    けられた通電制御スイッチと、前記駆動電流検出信号が
    設定信号以下のときに前記通電制御スイッチを導通させ
    前記駆動電流検出信号が設定信号を超えたときに前記通
    電制御スイッチを遮断させるスイッチ制御回路とを備
    え、 前記駆動電流設定器は、前記駆動コイルのインダクタン
    スが設定値よりも低いときに前記設定信号を第1の大き
    さとし、該インダクタンスが設定値以上になったときに
    前記設定信号を第1の大きさよりも小さい第2の大きさ
    に切換えるように構成され、 前記設定信号の第1の大きさは燃料噴射弁を開くために
    必要な開駆動電流の大 きさに相応した大きさに設定さ
    れ、前記設定信号の第2の大きさは、前記燃料噴射弁を
    開状態に保持するために必要な保持電流に相応した大き
    さに設定されていることを特徴とする電磁式燃料噴射弁
    の駆動装置。
  3. 【請求項3】 所定の時間幅の駆動指令信号が与えられ
    ている間電磁式燃料噴射弁の駆動コイルに駆動電流を供
    給して該燃料噴射弁を駆動する電磁式燃料噴射弁の駆動
    方法において、 前記駆動コイルと電源との間に通電制御用スイッチを設
    けて、前記駆動電流が設定値以下のときに前記通電制御
    用スイッチを導通させ、前記駆動電流が設定値を超えた
    ときに前記通電制御用スイッチを遮断させるように前記
    通電制御用スイッチをオンオフ制御するようにし、 前記通電制御用スイッチのオン時間、オフ時間、または
    オンオフの周期を検出して、前記駆動指令信号が発生し
    た後、検出された時間または周期が設定された時間また
    は周期以下になっている期間は、前記駆動コイルに前記
    燃料噴射弁を開くために必要な大きさの開駆動電流を流
    すように前記通電制御用スイッチを制御し、 検出された時間または周期が設定された時間または周期
    よりも長くなった後、前記駆動指令信号が消滅するまで
    の期間は、前記燃料噴射弁の駆動コイルに前記開駆動電
    流よりは小さく、かつ前記燃料噴射弁を開状態に保持す
    るために必要な大きさの保持電流を流すように前記通電
    制御用スイッチを制御することを特徴とする電磁式燃料
    噴射弁の駆動方法。
  4. 【請求項4】 電磁式燃料噴射弁の駆動コイルに流れる
    駆動電流を検出して駆動電流検出信号を出力する駆動電
    流検出器と、前記駆動電流の設定値を与える設定信号を
    出力する駆動電流設定器と、燃料の噴射を指令する駆動
    指令信号が与えられているときに前記駆動電流検出信号
    を設定信号と比較して、前記駆動コイルに設定信号の大
    きさに相応した駆動電流を流すように該駆動コイルへの
    通電を制御する通電制御回路とを備えた電磁式燃料噴射
    弁の駆動装置において、 前記通電制御回路は、前記駆動コイルと電源との間に設
    けられた通電制御スイッチと、前記駆動電流検出信号が
    設定信号以下のときに前記通電制御スイッチを導通させ
    前記駆動電流検出信号が設定信号を超えたときに前記通
    電制御スイッチ を遮断させるスイッチ制御回路とを備
    え、 前記駆動電流設定器は、前記通電制御スイッチのオン時
    間、オフ時間、またはオンオフの周期を検出して、検出
    された時間または周期が設定された時間または周期より
    も短いときには前記設定信号を第1の大きさとし、検出
    された時間または周期が設定された時間または周期より
    も長くなったときに前記設定信号を第1の大きさよりも
    小さい第2の大きさに切換えるように構成され、 前記設定信号の第1の大きさは燃料噴射弁を開くために
    必要な開駆動電流の大きさに相応した大きさに設定さ
    れ、前記設定信号の第2の大きさは、前記燃料噴射弁を
    開状態に保持するために必要な保持電流に相応した大き
    さに設定されていることを特徴とする電磁式燃料噴射弁
    の駆動装置。
  5. 【請求項5】 電磁式燃料噴射弁の駆動コイルに流れる
    駆動電流を検出して駆動電流検出信号を出力する駆動電
    流検出器と、前記駆動電流の設定値を与える設定信号を
    出力する駆動電流設定器と、燃料の噴射を指令する駆動
    指令信号が与えられているときに前記駆動電流検出信号
    を設定信号と比較して、前記駆動コイルに設定信号の大
    きさに相応した駆動電流を流すように該駆動コイルへの
    通電を制御する通電制御回路とを備えた電磁式燃料噴射
    弁の駆動装置において、 前記通電制御回路は、前記駆動コイルと電源との間に設
    けられた通電制御スイッチと、前記駆動電流検出信号が
    設定信号以下のときに前記通電制御スイッチを導通させ
    前記駆動電流検出信号が設定信号を超えたときに前記通
    電制御スイッチを遮断させるスイッチ制御回路とを備
    え、 前記駆動電流設定器は、前記通電制御スイッチのオンオ
    フの周波数を検出して、検出された周波数が設定値より
    も高いときには前記設定信号を第1の大きさとし、該周
    波数が設定値よりも低くなったときに前記設定信号を第
    1の大きさよりも小さい第2の大きさに切換えるように
    構成され、 前記設定信号の第1の大きさは燃料噴射弁を開くために
    必要な開駆動電流の大きさに相応した大きさに設定さ
    れ、前記設定信号の第2の大きさは、前記燃料噴射弁を
    開状態に保持するために必要な保持電流に相応した大き
    さに設定されていることを特徴とする電磁式燃料噴射弁
    の駆動装置。
JP3052691A 1991-03-18 1991-03-18 電磁式燃料噴射弁の駆動方法及び駆動装置 Expired - Fee Related JP2800442B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3052691A JP2800442B2 (ja) 1991-03-18 1991-03-18 電磁式燃料噴射弁の駆動方法及び駆動装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3052691A JP2800442B2 (ja) 1991-03-18 1991-03-18 電磁式燃料噴射弁の駆動方法及び駆動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04287850A JPH04287850A (ja) 1992-10-13
JP2800442B2 true JP2800442B2 (ja) 1998-09-21

Family

ID=12921918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3052691A Expired - Fee Related JP2800442B2 (ja) 1991-03-18 1991-03-18 電磁式燃料噴射弁の駆動方法及び駆動装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2800442B2 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59608979D1 (de) 1996-02-13 2002-05-02 Siemens Ag Steuervorrichtung für eine brennkraftmaschine
JP3613885B2 (ja) * 1996-05-24 2005-01-26 国産電機株式会社 内燃機関用インジェクタの駆動制御方法及び駆動制御装置
JP2014055571A (ja) * 2012-09-13 2014-03-27 Denso Corp 燃料噴射制御装置
JP5761144B2 (ja) * 2012-09-13 2015-08-12 株式会社デンソー 燃料噴射制御装置
JP5768800B2 (ja) * 2012-11-05 2015-08-26 株式会社デンソー 燃料噴射装置
JP5874607B2 (ja) 2012-11-05 2016-03-02 株式会社デンソー 燃料噴射制御装置および燃料噴射システム
JP5975899B2 (ja) 2013-02-08 2016-08-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射装置の駆動装置
JP6377590B2 (ja) * 2015-10-06 2018-08-22 株式会社鷺宮製作所 電磁弁駆動制御装置、および、電磁弁駆動制御装置を備えた電磁弁
JP6187663B2 (ja) * 2016-10-03 2017-08-30 株式会社デンソー 燃料噴射制御装置および燃料噴射システム
JP6394763B2 (ja) * 2017-08-01 2018-09-26 株式会社デンソー 燃料噴射制御装置および燃料噴射システム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59157548U (ja) * 1983-04-08 1984-10-23 日本電子機器株式会社 内燃機関における電磁式燃料噴射弁の駆動電流制御装置
JPS6047852U (ja) * 1983-05-19 1985-04-04 日本電子機器株式会社 内燃機関における電磁式燃料噴射弁の駆動電流制御装置
JPS6026135A (ja) * 1983-07-25 1985-02-09 Japan Electronic Control Syst Co Ltd 電磁式燃料噴射弁の駆動電流制御装置
JPS60134842U (ja) * 1984-02-20 1985-09-07 日本電子機器株式会社 内燃機関における電磁式燃料噴射弁の駆動電流制御装置
JPS60240845A (ja) * 1984-05-15 1985-11-29 Japan Electronic Control Syst Co Ltd 内燃機関における電磁式燃料噴射弁のパルス駆動回路
JPS61212646A (ja) * 1985-03-18 1986-09-20 Aisan Ind Co Ltd エンジンのインジエクタ制御方法
DE3920064A1 (de) * 1989-06-20 1991-01-03 Bosch Gmbh Robert Schaltungsanordnung zum betrieb von elektromagnetischen verbrauchern

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04287850A (ja) 1992-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4605983A (en) Drive circuits
US5574617A (en) Fuel injection valve drive control apparatus
JP3613885B2 (ja) 内燃機関用インジェクタの駆動制御方法及び駆動制御装置
JPS639096B2 (ja)
JP2800442B2 (ja) 電磁式燃料噴射弁の駆動方法及び駆動装置
JP3534167B2 (ja) インジェクタ駆動方法及び駆動回路
GB2318466A (en) Fuel injector driver with boost supply provided by solenoid back-emf
JPH0121342B2 (ja)
US5796223A (en) Method and apparatus for high-speed driving of electromagnetic load
US5471360A (en) DC electromagnet apparatus
JP2573118Y2 (ja) 内燃機関用燃料噴射装置
JP2002364768A (ja) 電磁弁駆動装置
JPS61145343A (ja) 燃料噴射器の作動を制御指示する回路
JP3209337B2 (ja) 電磁弁駆動回路
JP3772397B2 (ja) 燃料噴射弁駆動回路
US4044733A (en) Ignition apparatus for internal combustion engine
JP3837750B2 (ja) インジェクタの駆動装置
JP3458730B2 (ja) 内燃機関用インジェクタ駆動方法及び駆動装置
JPH0726701B2 (ja) 電磁弁駆動回路
JPH09273442A (ja) 筒内直噴式内燃機関用燃料噴射弁の駆動回路
JP3460258B2 (ja) 電磁弁駆動回路
JPS6224921B2 (ja)
JPH089393Y2 (ja) 内燃機関用燃料噴射装置
JPH06260068A (ja) 電磁スイッチの制御回路
JP2917705B2 (ja) 内燃機関用燃料噴射装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19980609

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070710

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080710

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees