JP3521524B2 - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料噴射弁に設けられ
た電磁ソレノイドを通電制御して内燃機関への燃料噴射
量及び噴射時期を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関に燃料を噴射供給す
る燃料噴射弁には、電磁ソレノイドを備え、電磁ソレノ
イドへの通電により開弁される電磁弁が使用されてい
る。そして、こうした燃料噴射弁を開弁させる駆動回路
としては、電磁ソレノイドへの通電開始と共に速やかに
燃料噴射弁を開弁して、内燃機関に燃料を噴射供給でき
るようにするために、例えば、特開平６−１０１５５２
号公報に開示されている如く、昇圧用コイル等からなる
昇圧回路を用いて、予めコンデンサを電源電圧より高い
高電圧まで充電しておき、燃料噴射弁の開弁時には、こ
のコンデンサに充電された電荷を電磁ソレノイドを介し
て放電させることにより、電磁ソレノイドに大電流（開
弁電流）を流して、燃料噴射弁を速やかに開弁させ、そ
の後は、定電流回路を用いて電磁ソレノイドに一定電流
（保持電流）を流し、燃料噴射弁の開弁状態を保持する
ように構成されたものが知られている。

【０００３】また、この種の装置において、燃料噴射弁
の開弁時期及び開弁時間は、内燃機関の運転状態に応じ
て算出され、その算出結果に応じて電磁ソレノイドの通
電時期及び通電時間が制御されるが、電磁ソレノイドの
通電開始時に燃料噴射弁を常に安定して開弁させるため
には、コンデンサを一定の高電圧まで充電しておく必要
がある。このため従来では、電磁ソレノイドを通電せず
燃料噴射を行なわない期間中に、コンデンサの充電電圧
をモニタしながら昇圧回路を動作させ、充電電圧が一定
の高電圧になった時点で昇圧回路の動作を停止させるこ
とにより、燃料噴射弁の開弁前にコンデンサを一定の高
電圧まで充電するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、こうした従
来の燃料噴射制御装置においては、燃料噴射を行なわな
い期間中には、コンデンサに高電圧が充電されるため、
コンデンサに高電圧が充電された状態で、当該装置への
電源供給が遮断されることがある。そしてこの場合、コ
ンデンサに充電された高電圧が、制御装置の内部回路に
印加されることになるため、内部回路、特にコンデンサ
の充電電圧をモニタするモニタ回路が誤動作したり、劣
化するという問題があった。

【０００５】つまり、モニタ回路は、コンデンサの充電
電圧を検出するものであるため、通常、コンデンサの充
電電圧を抵抗器等を用いて分圧することにより、充電電
圧をモニタ回路の電源電圧より低い電圧値に変換し、そ
の分圧電圧をモニタ回路に入力するようにされている
が、制御装置への電源供給が遮断されて、制御装置内の
電源電圧が低下すると、モニタ回路に入力される分圧電
圧がモニタ回路の電源電圧より高くなって、モニタ回路
が誤動作し、その内部回路に過電流が流れて、回路素子
が劣化することがある。またモニタ回路がＩＣにて構成
されている場合、電源電圧より高い分圧電圧の印加によ
って、ＩＣの入力端子に形成された寄生サイリスタが導
通して、ＩＣの電源−接地間に過大な電流が流れる、所
謂ラッチアップが生じ、ＩＣが劣化することもある。

【０００６】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、コンデンサに電源電圧よりも大きい高電圧を充電
して、その高電圧にて燃料噴射弁を高速開弁させる内燃
機関の燃料噴射制御装置において、当該装置への電源供
給遮断時に、コンデンサに充電された高電圧により内部
回路が劣化するのを防止することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１に記載の発明は、図１に例示する
如く、電磁ソレノイドを備え、該電磁ソレノイドを通電
することにより開弁して内燃機関に燃料を噴射供給する
燃料噴射弁と、上記電磁ソレノイド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、電荷蓄積用のコン
デンサと、電源電圧を昇圧して該コンデンサを充電する
充電回路とを備え、上記スイッチング素子のオン時に、
該コンデンサに蓄積された電荷にて上記電磁ソレノイド
に開弁電流を流し、上記燃料噴射弁を速やかに開弁させ
る開弁電流供給手段と、上記スイッチング素子のオン時
に、上記電磁ソレノイドに所定の保持電流を流して、上
記燃料噴射弁を開弁状態に保持する保持電流供給手段
と、上記内燃機関の運転状態に応じて、上記燃料噴射弁
の開弁時間及び開弁時期を算出し、該算出結果に応じて
上記スイッチング素子をオンして、上記燃料噴射弁を開
弁させる燃料噴射制御手段と、上記コンデンサの充電電
圧を検出する電圧検出手段と、上記スイッチング素子の
オフ時に、上記電圧検出手段にて検出されるコンデンサ
の充電電圧が電源電圧より高い所定電圧に達するまで上
記充電回路を駆動し、上記コンデンサに上記開弁電流を
供給可能な電荷を充電させる充電制御手段と、を備え、
電源スイッチのオン時に外部から電源供給を受けて動作
する内燃機関の燃料噴射制御装置において、上記電源ス
イッチがオフしたことを検出する電源遮断検出手段と、
該電源遮断検出手段にて上記電源スイッチがオフしたこ
とが検出されると、上記コンデンサに蓄積された電荷を
放電させる放電手段と、を備え、上記放電手段は、上記
スイッチング素子を、上記燃料噴射弁が開弁しない所定
の無効噴射時間だけオンして、上記コンデンサに蓄積さ
れた電荷を放電させることを特徴とする。

【０００８】

【０００９】また次に、請求項２に記載の発明は、請求
項１に記載の燃料噴射制御装置において、電源スイッチ
のオン時に、外部電源と当該装置とを直接接続する電源
供給経路を形成し、電源スイッチのオフ後も該電源供給
経路を保持するリレースイッチと、上記放電手段が上記
コンデンサに蓄積された電荷を放電した後、上記リレー
スイッチをオフして、上記電源供給経路を遮断する電源
遮断手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１０】一方、請求項３に記載の発明は、電磁ソレ
ノイドを備え、該電磁ソレノイドを通電することにより
開弁して内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁と、
上記電磁ソレノイド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、電荷蓄積用のコンデンサと、電源
電圧を昇圧して該コンデンサを充電する充電回路とを備
え、上記スイッチング素子のオン時に、該コンデンサに
蓄積された電荷にて上記電磁ソレノイドに開弁電流を流
し、上記燃料噴射弁を速やかに開弁させる開弁電流供給
手段と、上記スイッチング素子のオン時に、上記電磁ソ
レノイドに所定の保持電流を流して、上記燃料噴射弁を
開弁状態に保持する保持電流供給手段と、上記内燃機関
の運転状態に応じて、上記燃料噴射弁の開弁時間及び開
弁時期を算出し、該算出結果に応じて上記スイッチング
素子をオンして、上記燃料噴射弁を開弁させる燃料噴射
制御手段と、上記コンデンサの充電電圧を検出する電圧
検出手段と、上記スイッチング素子のオフ時に、上記電
圧検出手段にて検出されるコンデンサの充電電圧が電源
電圧より高い所定電圧に達するまで上記充電回路を駆動
し、上記コンデンサに上記開弁電流を供給可能な電荷を
充電させる充電制御手段と、を備え、電源スイッチのオ
ン時に外部から電源供給を受けて動作する内燃機関の燃
料噴射制御装置において、上記電源スイッチがオフした
ことを検出する電源遮断検出手段と、該電源遮断検出手
段にて上記電源スイッチがオフしたことが検出される
と、上記コンデンサに蓄積された電荷を放電させる放電
手段と、を備え、上記放電手段は、上記コンデンサの両
端を短絡して電荷を放電させる放電用スイッチング素子
からなり、上記電源遮断検出手段は、当該装置内部の電
源電圧をモニタし、該電源電圧が所定電圧まで低下した
とき、上記放電用スイッチング素子をオンすることを特
徴とする。

【００１１】

【作用及び発明の効果】上記のように構成された本発明
（請求項１〜請求項３）の燃料噴射制御装置において
は、燃料噴射制御手段が、内燃機関の運転状態に応じて
燃料噴射弁の開弁時間及び開弁時期を算出し、その算出
結果に応じて、燃料噴射弁の電磁ソレノイドの電流経路
に設けられたスイッチング素子をオンする。すると、電
磁ソレノイドに、開弁電流供給手段のコンデンサに予め
充電された電荷にて開弁電流が流れて、燃料噴射弁が速
やかに開弁し、その後、電磁ソレノイドに、保持電流供
給手段から所定の保持電流が供給されて、燃料噴射弁の
開弁状態が保持される。そして、燃料噴射制御手段がス
イッチング素子をオフすると、電磁ソレノイドの電流経
路が遮断され、燃料噴射が閉弁する。

【００１２】また、開弁電流供給手段のコンデンサに
は、その充電電圧を検出する電圧検出手段が接続され、
スイッチング素子のオフ時には、充電制御手段が、この
電圧検出手段にて検出されるコンデンサの充電電圧が電
源電圧より高い所定電圧に達するまで、充電回路を駆動
することにより、コンデンサに、開弁電流を供給可能な
電荷を充電させる。従って、燃料噴射制御手段がスイッ
チング素子をオンした直後には、電磁ソレノイドに一定
の開弁電流が流れて、燃料噴射弁は常に安定した速度で
開弁する。

【００１３】ところで、本発明の燃料噴射制御装置は、
電源スイッチのオン時に外部から電源供給を受けて動作
するため、電源スイッチがオフされ、内部の電源電圧が
低下すると、上記一連の燃料噴射制御を終了するが、こ
のとき、上記開弁電流供給用のコンデンサに高電圧が充
電されていると、内部回路、特に、コンデンサの充電電
圧を検出する電圧検出手段に、高電圧が印加されたまま
となり、電源電圧の低下に伴い電圧検出手段等の内部回
路が誤動作して、劣化してしまう。

【００１４】そこで、本発明では、電源スイッチがオフ
したことを検出する電源遮断検出手段を設け、この電源
遮断検出手段にて電源スイッチがオフしたことが検出さ
れると、放電手段にて、コンデンサに蓄積された電荷を
放電させるようにしている。従って、本発明（請求項１
〜請求項３）の燃料噴射制御装置によれば、電源スイッ
チのオフ時に、コンデンサに高電圧が充電されていて
も、その充電電荷を速やかに放電させて、その高電圧に
より、内部回路が誤動作したり、劣化するのを防止する
ことができる。

【００１５】そして、特に、請求項１に記載の燃料噴射
制御装置においては、放電手段が、電磁ソレノイド通電
用のスイッチング素子を、燃料噴射弁が開弁しない所定
の無効噴射時間だけオンすることにより、コンデンサに
蓄積された電荷を、電磁ソレノイドを介して放電させ
る。

【００１６】従って、請求項１に記載の燃料噴射制御装
置によれば、コンデンサに蓄積された電荷を放電させる
ための特別な回路を設けることなく実現できる。ところ
で、このように、電源スイッチのオフ時に、燃料噴射弁
の電磁ソレノイドを介して、コンデンサに蓄積された電
荷を放電させる場合、電磁ソレノイドは所定のインダク
タンスを有するため、その放電にはある程度時間がかか
る。そして、この放電に要する時間が、電源スイッチの
オフ後に装置内部の電源電圧が低下する時間より長い
と、放電手段にてコンデンサの電荷を放電するようにし
ても、電圧検出手段等の内部回路には、電源電圧よりも
高い高電圧が印加されることになり、誤動作等の悪影響
をおよぼすことが考えられる。

【００１７】そこで、請求項２に記載の燃料噴射制御装
置においては、請求項１に記載の装置に、更に、電源ス
イッチのオン時に外部電源から当該装置に直接電源供給
を行なうための電源供給経路を形成するリレースイッチ
を設け、電源スイッチがオフされたときには、電源遮断
手段により、放電手段がコンデンサに蓄積された電荷を
放電してから、リレースイッチをオフし、外部電源から
の電源供給経路を遮断するようにしている。

【００１８】このため、請求項２に記載の燃料噴射制御
装置によれば、電源スイッチのオフ時に、コンデンサに
蓄積された電荷を、燃料噴射弁の電磁ソレノイドを介し
て放電させる場合に、その放電にある程度時間がかかる
ような場合であっても、コンデンサに蓄積された電荷に
よって内部回路が誤動作したり劣化するのを確実に防止
することができる。

【００１９】一方、請求項３に記載の燃料噴射制御装置
においては、放電手段が、コンデンサの両端を短絡して
電荷を直接放電させる放電用スイッチング素子により構
成されており、電源遮断検出手段は、装置内部の電源電
圧をモニタして、電源電圧が所定電圧まで低下したとき
に、放電用スイッチング素子をオンさせる。

【００２０】この結果、請求項３に記載の燃料噴射制御
装置によれば、コンデンサに蓄積された電荷を放電する
ための専用のスイッチング素子が必要になるものの、電
源スイッチがオフされ、装置内部の電源電圧が低下し始
めると、コンデンサに蓄積された電荷を速やかに放電さ
せることができ、コンデンサに蓄積された電荷による内
部回路の誤動作等を確実に防止することができる。

【００２１】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず図２は実施例の燃料噴射制御装置全体の構成を
表す概略構成図である。図２に示す如く、本実施例の燃
料噴射制御装置１は、ディーゼルエンジン２の各気筒
（本実施例では６気筒の各々）に燃料を噴射供給する電
磁式の燃料噴射弁（インジェクタ）３と、インジェクタ
３に供給する高圧燃料を蓄圧する蓄圧室（コモンレー
ル）４と、コモンレール４に高圧燃料を圧送する燃料供
給ポンプ５と、これらを制御する電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）６とを備える。

【００２２】燃料供給ポンプ５は、ＥＣＵ６による制御
の下に、燃料タンク１０に蓄えられた燃料を低圧ポンプ
１１を経て吸入し、自身の内部にて高圧に加圧し、この
加圧された高圧燃料を供給配管１２を介してコモンレー
ル４に圧送する。また各インジェクタ３は、配管１３に
よって、高圧燃料を蓄圧したコモンレール４と連結され
ており、ＥＣＵ６によって電磁ソレノイドが通電される
ことによりより、電磁弁１４が開弁して、コモンレール
４に蓄圧された高圧燃料をディーゼルエンジン２の各気
筒の燃焼室へ噴射する。

【００２３】次にＥＣＵ６は、図３に示す如く、これら
各インジェクタ３の電磁ソレノイドＬ１，Ｌ２，…Ｌ６
（添え字１，２，…６は気筒を表す）を通電して、各イ
ンジェクタ３からディーゼルエンジン２の各気筒に燃料
を噴射供給させるインジェクタ駆動回路２０と、燃料供
給ポンプ５を駆動する燃料供給ポンプ駆動回路２５と、
予め設定された制御プログラムに従いこれら各駆動回路
２０，２５を駆動制御することにより、ディーゼルエン
ジン２各気筒への燃料噴射時期，燃料噴射量、及びコモ
ンレール４内の燃料圧力（コモンレール圧）を制御す
る、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる周知のマイクロ
コンピュータ（以下単にＣＰＵという）３０と、を備え
ている。

【００２４】なお、ＣＰＵ３０には、図２に示す如く、
ディーゼルエンジン２の所定の回転角度毎にパルス信号
を発生する回転角センサ７，アクセルペダルの踏込量
（アクセル開度）ＡＣＣを検出するアクセル開度センサ
８，コモンレール圧を検出するコモンレール圧センサ９
等からの検出信号が入力される。

【００２５】また、ＥＣＵ６は、ディーゼルエンジン２
のキースイッチＳＷのＯＮ時に、外部電源としてのバッ
テリ１６から電源供給を受けるが、図３に示す如く、内
部の電源ラインは、キースイッチＳＷがオンした際にメ
インリレー駆動回路３４によりオンされるリレースイッ
チ（メインリレー）１８を介して、バッテリ１６に接続
されており、キースイッチＳＷがオフ状態になっても、
メインリレー駆動回路３４がＣＰＵ３０からのオフ指令
に従いメインリレー１８をオフするまでは、バッテリ１
６から電源ラインに電源が供給されるように構成されて
いる。

【００２６】そして、インジェクタ駆動回路２０及び燃
料供給ポンプ駆動回路２５には、この電源ラインから直
接バッテリ電圧が供給され、ＣＰＵ３０には、電源ライ
ンを介して入力された電源電圧を所定の定電圧（例えば
５Ｖ）に変換する定電圧電源回路３２を介して定電圧が
供給される。

【００２７】次に、インジェクタ駆動回路２０には、Ｃ
ＰＵ３０から出力される噴射パルスにより、各気筒のイ
ンジェクタ３の電磁ソレノイドＬ１〜Ｌ６の一端を夫々
接地して電流経路を形成する、スイッチング素子として
のＮＰＮ型のトランジスタＴ１，Ｔ２，…Ｔ６と、各電
磁ソレノイドＬ１〜Ｌ６の他端に接続され、各トランジ
スタＴ１〜Ｔ６により電流経路が形成された電磁ソレノ
イドＬ１〜Ｌ６に対して、電流経路形成直後（換言すれ
ばトランジスタＴ１〜Ｔ６がオンした直後）に、ダイオ
ードＤ１を介して保持電流より大きな開弁電流を流し、
電磁弁１４を速やかに開弁させる、開弁電流供給手段と
しての開弁電流供給回路２３と、同じく、各電磁ソレノ
イドＬ１〜Ｌ６の他端に接続され、各トランジスタＴ１
〜Ｔ６により電流経路が形成された電磁ソレノイドＬ１
〜Ｌ６に対して、ダイオードＤ２を介して所定の定電流
（保持電流）を供給し、電磁弁１４の開弁状態を保持す
る、保持電流供給手段としての保持電流供給回路２４
と、が備えられている。

【００２８】また、開弁電流供給回路２３は、一端が接
地され、他端がダイオードＤ１のアノード側に接続され
て、トランジスタＴ１〜Ｔ６がオンした直後に予め蓄積
された電荷を電磁ソレノイドＬ１〜Ｌ６を介して放電す
る、電荷蓄積用のコンデンサＣを備えると共に、トラン
ジスタＴ１〜Ｔ６のオフ時にこのコンデンサＣに電源電
圧より高い所定の高電圧を充電するための充電回路とし
て、一次巻線の一端にバッテリ電圧が印加された昇圧用
の変圧器ＬO と、ＣＰＵ３０から入力される高周波の駆
動パルスによって高速スイッチングすることにより、変
圧器ＬO の一次巻線の他端を高周波で接地し、変圧器Ｌ
O の二次巻線に高電圧を発生させる昇圧用のトランジス
タＴO 、及び、変圧器ＬO の二次巻線に発生した高電圧
をコンデンサＣに出力することにより、コンデンサＣを
充電するダイオードＤO を備えている。

【００２９】そして、コンデンサＣには、その充電電圧
（図３に示すＡ点の電位）を検出するために、分圧用の
２つの抵抗器Ｒ1 及びＲ2 からなる直列回路が並列接続
されており、その分圧電圧が、高電圧モニタ回路２２に
入力される。なお、この高電圧モニタ回路２２は、コン
デンサＣの充電時に、その充電電圧をモニタして、その
充電電圧が所定電圧に達したときに、ＣＰＵ３０側にそ
の旨を報知して、トランジスタＴO のスイッチング（換
言すればコンデンサＣの充電）を終了させるものであ
り、本発明の電圧検出手段に相当する。

【００３０】このように構成された本実施例の燃料噴射
制御装置においては、ＣＰＵ３０が、回転角センサ７及
びアクセル開度センサ８からの検出信号に基づき、ディ
ーゼルエンジン２の燃焼状態がその運転状態に応じて最
適となる燃料噴射圧を実現するための目標コモンレール
圧を求め、コモンレール圧センサ９にて実際に検出され
たコモンレール圧がこの目標コモンレール圧となるよう
に燃料供給ポンプ駆動回路２５を介して燃料供給ポンプ
５を制御する、コモンレール圧制御を実行すると共に、
ディーゼルエンジン２の各気筒毎に、燃料噴射時期及び
燃料噴射量を求めて、各気筒に設けられたインジェクタ
３の電磁ソレノイドＬ１〜Ｌ６を各々通電制御する、燃
料噴射制御を実行する。

【００３１】そこで次に、このようにＣＰＵ３０におい
て実行される制御処理のうち、本発明にかかわる主要な
処理である燃料噴射制御処理について、図４に示すフロ
ーチャートに沿って説明する。図４に示す如く、この処
理が開始されると、まずＳ１１０（Ｓはステップを表
す）にて、インジェクタ駆動回路２０内のトランジスタ
ＴO に対する高周波のオン・オフ信号の出力を開始する
ことにより、コンデンサＣへの充電を開始する。そし
て、続くＳ１２０では、高電圧モニタ回路２２にてコン
デンサＣの充電電圧が電源電圧より高い所定の高電圧に
達したことが検出されたか否かを判断することにより、
コンデンサＣの充電電圧が所定の高電圧に達するのを待
ち、所定の高電圧に達すると、Ｓ１３０に移行して、ト
ランジスタＴO へのオン・オフ信号の出力を停止して、
コンデンサＣへの充電を終了する。

【００３２】次に、Ｓ１４０では、回転角センサ７，ア
クセル開度センサ８等からの検出信号に基づき、ディー
ゼルエンジン２の運転状態、すなわちエンジン回転数Ｎ
Ｅやアクセル開度ＡＣＣを検出する。そして、続くＳ１
５０では、キースイッチＳＷからメインリレー駆動回路
３４にバッテリ電圧が印加されているか否かを判断する
ことにより、キースイッチＳＷがオン状態であるか否か
を判定し、キースイッチＳＷがオン状態であれば、Ｓ１
６０に移行し、キースイッチＳＷがオフ状態であれば、
Ｓ１９０に移行する。

【００３３】次に、Ｓ１６０では、Ｓ１４０にて検出し
たエンジン回転数ＮＥやアクセル開度ＡＣＣ等に基づ
き、ディーゼルエンジン２の次に燃料噴射を行なうべき
気筒ｚ（ｚ：１〜６の何れか）に対する基本噴射量ＫＱ
及び基本噴射開始時期ＫＴを演算する。そして、続くＳ
１７０では、Ｓ１６０で求めた基本噴射量ＫＱ及び基本
噴射開始時期ＫＴと、図５に示すインジェクタ通電時間
ＴＴと実噴射量Ｑとの関係に基づいて、インジェクタ３
の電磁ソレノイドを実際に通電すべき通電開始時期ＫＸ
及び通電時間ＫＹを演算する。

【００３４】つまり、インジェクタ３は、電磁ソレノイ
ドへの通電によって電磁弁１４が開弁位置まで移動する
ことにより燃料噴射を開始するものであり、通電開始
後、インジェクタ３から燃料噴射が開始されるまでには
応答遅れ（無効噴射時間：本実施例では０．３ｍsec.）
があることから、Ｓ１７０では、こうしたインジェクタ
通電時間ＴＴと実噴射量Ｑとの関係に基づき、上記算出
した基本噴射開始時期ＫＴから基本噴射量ＫＱだけイン
ジェクタ３から燃料を噴射させるための電磁ソレノイド
の通電開始時期ＫＸ及び通電時間ＫＹを算出するのであ
る。

【００３５】そして、続くＳ１８０では、その算出した
通電開始時期ＫＸ及び通電時間ＫＹに従い、燃料噴射す
べき気筒ｚの電磁ソレノイドＬｚに接続されたトランジ
スタＴｚをオンして、電磁ソレノイドＬｚを通電するこ
とにより、燃料噴射気筒ｚに設けられたインジェクタ３
を駆動し、再度Ｓ１１０に移行する。

【００３６】なお、この通電により、通電開始直後に
は、コンデンサＣに蓄積された高電圧の電荷が燃料噴射
気筒ｚの電磁ソレノイドＬｚを介して放電されるため、
インジェクタ３は速やかに開弁して、燃料噴射が開始さ
れ、その後は、保持電流供給回路２４から電磁ソレノイ
ドＬｚに開弁状態保持用の定電流が供給されるため、電
磁ソレノイドＬｚの通電期間中、インジェクタ３は開弁
状態に保持されて、燃料噴射が継続し、更に通電時間Ｋ
Ｙが経過して、電磁ソレノイドＬｚの通電が遮断される
と、インジェクタ３が閉弁されて、燃料噴射が終了す
る。

【００３７】一方、キースイッチＳＷがオフ状態である
ときに実行されるＳ１９０では、次に燃料噴射すべき気
筒ｚの電磁ソレノイドＬｚに対する通電開始時期及び通
電時間として、予め設定された通電開始時期ＬＸ及び通
電時間ＬＹを設定する。なお、この通電時間ＬＹは、実
噴射量が０となるように、図５に示すインジェクタ通電
時間ＴＴと実噴射量Ｑとの関係に基づき、予め無効噴射
時間（０．３ｍsec.）以下に設定されている。

【００３８】そして、続くＳ２００では、Ｓ１９０で設
定した通電開始時期ＬＸ、通電時間ＬＸに基づいて、燃
料噴射気筒ｚの電磁ソレノイドＬｚに接続されたトラン
ジスタＴｚをオンして、電磁ソレノイドＬｚを通電する
ことにより、コンデンサＣに蓄積された電荷を電磁ソレ
ノイドＬｚを介して放電させる。そして、Ｓ２１０に
て、キースイッチＳＷのオフ状態を検出した後所定時間
（例えば１秒）が経過したか否かを判定することによ
り、キースイッチＳＷオフ後所定時間経過するのを待
ち、所定時間経過すると、Ｓ２２０に移行して、メイン
リレー駆動回路３４に対して、メインリレー１８のオフ
指令を出力して、メインリレー１８をオフさせ、当該処
理を終了する。

【００３９】以上説明したように、本実施例の燃料噴射
制御装置においては、キースイッチＳＷがオン状態であ
るときには、ある気筒に対する燃料噴射を実行すると、
高電圧モニタ回路２２においてコンデンサＣの充電電圧
が所定の高電圧に達したことが検出されるまでコンデン
サＣへの充電を行なうようにされている。このため、図
６に示す如く、次の燃料噴射気筒（第ｎ気筒，第ｎ＋１
気筒）のインジェクタ３の駆動時には、その電磁ソレノ
イドに流れる通電電流が、通電開始直後に大電流となっ
て、インジェクタ３が速やかに開弁され、燃料噴射が実
行される。

【００４０】また、キースイッチＳＷがオフされた場合
には、その次の燃料噴射気筒（第ｎ＋２気筒）のインジ
ェクタ３の電磁ソレノイドに対して、インジェクタ３の
無効噴射時間分だけ通電を行なうことによって、コンデ
ンサＣに蓄積された電荷をその電磁ソレノイドを介して
放電させ、その後一定時間経過した後、メインリレー１
８をオフするようにしている。

【００４１】このため、キースイッチＳＷがオフされて
も、高電圧モニタ回路２２の電源電圧が低下する前に、
コンデンサＣに蓄積された電荷を確実に放電させること
ができ、従来のように、コンデンサＣに高電圧の電荷が
蓄積されたまま、ＥＣＵ６内の電源電圧が低下して、高
電圧モニタ回路２２に電源電圧より高い電圧が入力され
て、内部素子が劣化する、といったことはない。従っ
て、本実施例によれば、高電圧モニタ回路２２の劣化を
防止して、その寿命を延ばし、装置の信頼性を確保する
ことができる。

【００４２】なお、コンデンサＣの放電後一定時間経過
してからメインリレー１８をオフするのは、メインリレ
ー１８をオフしてＥＣＵ６への電源供給を遮断するまで
に、ＣＰＵ３０においてフェイルチェック等の他の処理
を実行できるようにするためであり、コンデンサＣに充
電された高電圧による誤動作を防止するだけであれば、
コンデンサＣの放電後メインリレー１８をそのままオフ
するようにしてもよい。

【００４３】ここで、上記実施例では、キースイッチＳ
Ｗがオフされた場合に、本来次に燃料を噴射供給すべき
気筒のインジェクタ３の電磁ソレノイドを介して、コン
デンサＣに蓄積された電荷を放電するように構成した
が、例えば、キースイッチＳＷがオフされた場合にコン
デンサＣに蓄積された電荷を放電させるインジェクタに
は、予め設定された特定の気筒のインジェクタを使用す
るようにしてもよく、また、全気筒のトランジスタＴ１
〜Ｔ６をオンして、全気筒のインジェクタの電磁ソレノ
イドを介して放電させるようにしてもよい。

【００４４】また、上記実施例の燃料噴射制御装置は、
キースイッチＳＷを介してＥＣＵ６に電源供給を行なっ
た場合に、キースイッチＳＷのオフ後、コンデンサＣの
電荷が放電されるまでの間に、ＥＣＵ６内部の電源電圧
（特に高電圧モニタ回路２２内の電源電圧）が低下して
しまう、との仮定の下に構成されたものであり、例え
ば、キースイッチＳＷを介してＥＣＵ６に電源供給を行
なった場合であっても、コンデンサＣの電荷が放電され
るまでの間、ＥＣＵ６内部の電源電圧が低下しないよう
な場合には、メインリレー１８を用いず、キースイッチ
ＳＷを介してＥＣＵ６内部に電源供給を行なうようにし
てもよい。

【００４５】また、上記実施例では、コンデンサＣの電
荷をインジェクタ３の電磁ソレノイドを介して放電する
ようにしているが、例えば、図７に示す如く、専用の放
電回路４０を用いて、コンデンサＣの電荷を放電させる
ようにしてもよい。即ち、図７は、高電圧モニタ回路２
２が、定電圧電源回路３２にて生成された定電圧ＶCCを
受けて動作するように構成されたＥＣＵ６の内部構成を
表わしているが、このような装置の場合、コンデンサＣ
の充電側端子（Ａ点）に、高電圧モニタ回路２２の電源
電圧と同じ定電圧ＶCCを受けて、その定電圧ＶCCが定常
時（例えば５Ｖ）から所定の基準電圧Ｖth（例えば４
Ｖ）まで低下したときに、キースイッチＳＷがオフされ
たと判断してコンデンサＣのＡ点を接地し、コンデンサ
Ｃに蓄積された電荷を放電させる、放電回路４０を設け
るようにしても、上記実施例と同様の効果を得ることが
できる。

【００４６】なお、図７に示す放電回路４０は、定電圧
ＶCCを分圧する分圧用の抵抗器Ｒ11，Ｒ12と、この抵抗
器Ｒ11，Ｒ12による分圧電圧をベースに受けて、その分
圧電圧が所定電圧以上であり、定電圧ＶCCが基準電圧Ｖ
th以上であればオン、そうでなければオフ状態となる、
エミッタ接地されたＮＰＮ型のトランジスタＴ11と、ベ
ースが、トランジスタＴ11のコレクタに接続されると共
に、１ＭΩ以上の高抵抗値を有する抵抗器Ｒ13を介して
コンデンサＣのＡ点に接続され、コレクタが２０Ω程度
の低抵抗値を有する抵抗器Ｒ14を介してコンデンサＣの
Ａ点に接続された、エミッタ接地のＮＰＮ型のトランジ
スタＴ12と、から構成されている。

【００４７】そして、この放電回路４０では、図８に示
す如く、キースイッチＳＷがオン状態で、定電圧電源回
路３２にて生成される定電圧ＶCCが基準電圧Ｖth以上で
あれば、トランジスタＴ11がオン、トランジスタＴ12が
オフ状態となって、コンデンサＣのＡ点は、トランジス
タＴ11と抵抗器Ｒ13とを介して接地されるが、抵抗器Ｒ
13には、１ＭΩ以上の高抵抗値が設定されているため、
電流は殆ど流れず、コンデンサＣの充放電，換言すれば
インジェクタ３への通電制御は通常通り実行される。

【００４８】一方、キースイッチＳＷがオフされ、定電
圧ＶCCが基準電圧Ｖthを下回ると、トランジスタＴ11が
オフ、トランジスタＴ12がオン状態となって、コンデン
サＣのＡ点は、トランジスタＴ12と低抵抗値の抵抗器Ｒ
14を介して接地されるため、コンデンサＣに蓄積された
電荷は、速やかに放電される（例えば抵抗器Ｒ14を２０
Ω，コンデンサＣの容量を２０μＦとすると、時定数
０．４ｍsec.で放電する）ことになる。

【００４９】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、
種々の態様をとることができる。例えば、上記実施例で
は、６気筒のディーゼルエンジンに対する燃料噴射制御
を行なう装置について説明したが、異なる気筒数（例え
ば４気筒）のディーゼルエンジンであっても、上記各実
施例と同様に本発明を適用して、同様の効果を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の構成を例示するブロック図である。

【図２】 実施例の燃料噴射制御装置全体の構成を表わ
す構成図である。

【図３】 実施例の電子制御回路（ＥＣＵ）の内部構成
を表わす電気回路図である。

【図４】 実施例のＣＰＵにおいて実行される燃料噴射
制御処理を表わすフローチャートである。

【図５】 インジェクタ通電時間とインジェクタからの
燃料の実噴射量との関係を表わす説明図である。

【図６】 図４の燃焼噴射制御処理によるインジェクタ
駆動系各部の動作を説明するタイムチャートである。

【図７】 専用の放電回路を設けた実施例の電子制御装
置（ＥＣＵ）の内部構成を表わす電気回路図である。

【図８】 図７の電子制御装置（ＥＣＵ）におけるイン
ジェクタ駆動系各部の動作を説明するタイムチャートで
ある。

【符号の説明】

１…燃料噴射制御装置 ２…ディーゼルエンジン
３…インジェクタ ４…コモンレール ５…燃料供給ポンプ ７…回転
角センサ ８…アクセル開度センサ ９…コモンレール圧センサ １０…燃料タンク １１…低圧ポンプ ３…インジ
ェクタ（燃料噴射弁） １４…電磁弁 Ｌ１〜Ｌ６…電磁ソレノイド １６
…バッテリ １８…メインリレー ＳＷ…キースイッチ ３２…
定電圧電源回路 ３４…メインリレー駆動回路 ２０…インジェクタ駆
動回路 Ｔ１〜Ｔ６…トランジスタ（電磁ソレノイド通電用） ２２…高電圧モニタ回路 ２４…保持電流供給回路 ２５…燃料供給ポンプ駆動回路 ２３…開弁電流供給
回路 ＬO …変圧器 ＴO…トランジスタ（コンデンサ充電
用） ４０…放電回路 Ｔ12…トランジスタ（コンデンサ放
電用）

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−195848（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−10132（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−95853（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−127881（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/20 375 F02D 41/40

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁ソレノイドを備え、該電磁ソレノイ
   ドを通電することにより開弁して内燃機関に燃料を噴射
   供給する燃料噴射弁と、 上記電磁ソレノイド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、 電荷蓄積用のコンデンサと、電源電圧を昇圧して該コン
   デンサを充電する充電回路とを備え、上記スイッチング
   素子のオン時に、該コンデンサに蓄積された電荷にて上
   記電磁ソレノイドに開弁電流を流し、上記燃料噴射弁を
   速やかに開弁させる開弁電流供給手段と、 上記スイッチング素子のオン時に、上記電磁ソレノイド
   に所定の保持電流を流して、上記燃料噴射弁を開弁状態
   に保持する保持電流供給手段と、 上記内燃機関の運転状態に応じて、上記燃料噴射弁の開
   弁時間及び開弁時期を算出し、該算出結果に応じて上記
   スイッチング素子をオンして、上記燃料噴射弁を開弁さ
   せる燃料噴射制御手段と、 上記コンデンサの充電電圧を検出する電圧検出手段と、 上記スイッチング素子のオフ時に、上記電圧検出手段に
   て検出されるコンデンサの充電電圧が電源電圧より高い
   所定電圧に達するまで上記充電回路を駆動し、上記コン
   デンサに上記開弁電流を供給可能な電荷を充電させる充
   電制御手段と、 を備え、電源スイッチのオン時に外部から電源供給を受
   けて動作する内燃機関の燃料噴射制御装置において、 上記電源スイッチがオフしたことを検出する電源遮断検
   出手段と、 該電源遮断検出手段にて上記電源スイッチがオフしたこ
   とが検出されると、上記コンデンサに蓄積された電荷を
   放電させる放電手段と、を備え、上記放電手段は、上記スイッチング素子を、上
   記燃料噴射弁が開弁しない所定の無効噴射時間だけオン
   して、上記コンデンサに蓄積された電荷を放電させるこ
   とを特徴とする 内燃機関の燃料噴射制御装置。
2. 【請求項２】 電源スイッチのオン時に、外部電源と当
   該装置とを直接接続する電源供給経路を形成し、電源ス
   イッチのオフ後も該電源供給経路を保持するリレースイ
   ッチと、上記放電手段が上記コンデンサに蓄積された電
   荷を放電した後、上記リレースイッチをオフして、上記
   電源供給経路を遮断する電源遮断手段と、を備えたこと
   を特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御
   装置。
3. 【請求項３】 電磁ソレノイドを備え、該電磁ソレノイ
   ドを通電することにより開弁して内燃機関に燃料を噴射
   供給する燃料噴射弁と、 上記電磁ソレノイド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、 電荷蓄積用のコンデンサと、電源電圧を昇圧して該コン
   デンサを充電する充電回路とを備え、上記スイッチング
   素子のオン時に、該コンデンサに蓄積された電荷にて上
   記電磁ソレノイドに開弁電流を流し、上記燃料噴射弁を
   速やかに開弁させる開弁電流供給手段と、 上記スイッチング素子のオン時に、上記電磁ソレノイド
   に所定の保持電流を流して、上記燃料噴射弁を開弁状態
   に保持する保持電流供給手段と、 上記内燃機関の運転状態に応じて、上記燃料噴射弁の開
   弁時間及び開弁時期を算出し、該算出結果に応じて上記
   スイッチング素子をオンして、上記燃料噴射弁を開弁さ
   せる燃料噴射制御手段と、 上記コンデンサの充電電圧を検出する電圧検出手段と、 上記スイッチング素子のオフ時に、上記電圧検出手段に
   て検出されるコンデンサの充電電圧が電源電圧より高い
   所定電圧に達するまで上記充電回路を駆動し、上記コン
   デンサに上記開弁電流を供給可能な電荷を充電させる充
   電制御手段と、 を備え、電源スイッチのオン時に外部から電源供給を受
   けて動作する内燃機関の燃料噴射制御装置において、 上記電源スイッチがオフしたことを検出する電源遮断検
   出手段と、 該電源遮断検出手段にて上記電源スイッチがオフしたこ
   とが検出されると、上記コンデンサに蓄積された電荷を
   放電させる放電手段と、 を備え、 上記放電手段は、上記コンデンサの両端を短絡
   して電荷を放電させる放電用スイッチング素子からな
   り、上記電源遮断検出手段は、当該装置内部の電源電圧
   をモニタし、該電源電圧が所定電圧まで低下したとき、
   上記放電用スイッチング素子をオンすることを特徴とす
   る内燃機関の燃料噴射制御装置。