JP6221750B2 - Fuel injection valve drive device - Google Patents
Fuel injection valve drive device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6221750B2 JP6221750B2 JP2014001737A JP2014001737A JP6221750B2 JP 6221750 B2 JP6221750 B2 JP 6221750B2 JP 2014001737 A JP2014001737 A JP 2014001737A JP 2014001737 A JP2014001737 A JP 2014001737A JP 6221750 B2 JP6221750 B2 JP 6221750B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- current
- switch
- capacitor
- power supply
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
- F02D2041/2003—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils using means for creating a boost voltage, i.e. generation or use of a voltage higher than the battery voltage, e.g. to speed up injector opening
- F02D2041/2006—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils using means for creating a boost voltage, i.e. generation or use of a voltage higher than the battery voltage, e.g. to speed up injector opening by using a boost capacitor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
- F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
- F02D2041/2024—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit the control switching a load after time-on and time-off pulses
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
- F02D2041/2068—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the circuit design or special circuit elements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
- H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0083—Converters characterised by their input or output configuration
- H02M1/009—Converters characterised by their input or output configuration having two or more independently controlled outputs
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
- H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
- H02M3/1582—Buck-boost converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
本発明は、燃料噴射弁を駆動する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for driving a fuel injection valve.
車両のエンジン(内燃機関)に燃料を噴射する燃料噴射弁(インジェクタ)としては、コイルへの通電により開弁する電磁式のものがある。このような燃料噴射弁を駆動する燃料噴射弁駆動装置は、コイルへの通電(通電開始タイミング及び通電時間)を制御することにより、燃料噴射時期及び燃料噴射量を制御している。 2. Description of the Related Art As a fuel injection valve (injector) for injecting fuel into a vehicle engine (internal combustion engine), there is an electromagnetic type that opens by energizing a coil. Such a fuel injection valve driving device that drives the fuel injection valve controls the fuel injection timing and the fuel injection amount by controlling the energization (the energization start timing and the energization time) to the coil.
また、この種の燃料噴射弁駆動装置は、バッテリ電圧を昇圧してコンデンサを充電する昇圧回路を備えると共に、コイルの下流側に1つのローサイドスイッチを備え、コイルの上流側には2つのハイサイドスイッチを備える。 In addition, this type of fuel injection valve drive device includes a booster circuit that boosts battery voltage and charges a capacitor, and includes one low-side switch on the downstream side of the coil, and two high-sides on the upstream side of the coil. A switch is provided.
ローサイドスイッチは、通電対象のコイル(換言すれば、駆動対象の燃料噴射弁)を選択するためのスイッチである。
また、2つのハイサイドスイッチのうち、一方は、コンデンサの高電位側端子をコイルの上流側に接続してコンデンサからコイルに放電電流を流すための放電用スイッチである。そして、他方は、コイルの上流側に電源としてバッテリ電圧を供給する給電状態と電源を供給しない非給電状態とを切り替えるためのスイッチであって、コイルに開弁状態保持用の一定の電流を流すためにオン/オフされる定電流用スイッチである。更に、定電流用スイッチとコイルの上流側との間には、アノードを定電流用スイッチの方にして、ダイオードが設けられる。そのダイオードは、放電用スイッチがオンされているときに、コンデンサから定電流用スイッチを介してバッテリ電圧のラインへ電流が回り込まないようにするためのダイオードであり、以下では、定電流ダイオードという。
The low side switch is a switch for selecting a coil to be energized (in other words, a fuel injection valve to be driven).
One of the two high-side switches is a discharge switch for connecting a high-potential side terminal of the capacitor to the upstream side of the coil and allowing a discharge current to flow from the capacitor to the coil. The other is a switch for switching between a power supply state in which battery voltage is supplied as a power source upstream of the coil and a non-power supply state in which no power is supplied, and a constant current for maintaining the valve opening state is supplied to the coil. Therefore, the constant current switch is turned on / off. Furthermore, a diode is provided between the constant current switch and the upstream side of the coil with the anode facing the constant current switch. The diode is a diode for preventing current from flowing from the capacitor to the battery voltage line via the constant current switch when the discharge switch is turned on, and is hereinafter referred to as a constant current diode.
この種の燃料噴射弁駆動装置では、コイルに電流を流すべき通電期間の間、ローサイドスイッチをオンさせると共に、通電期間の開始時から所定の期間は、放電用スイッチをオンすることで、コンデンサからコイルに放電電流を流す。そして、放電用スイッチをオフした後の残りの通電期間は、コイルに一定の電流が流れるように、定電流用スイッチをオン/オフさせる(例えば、特許文献1参照)。 In this type of fuel injection valve drive device, the low-side switch is turned on during an energization period in which a current is to flow through the coil, and the discharge switch is turned on for a predetermined period from the start of the energization period. A discharge current is passed through the coil. Then, during the remaining energization period after the discharge switch is turned off, the constant current switch is turned on / off so that a constant current flows through the coil (see, for example, Patent Document 1).
従来の燃料噴射弁駆動装置では、コンデンサからコイルに放電電流を流すための放電用スイッチと、バッテリ電圧を電源としてコイルに一定の電流を流すための定電流用スイッチとを、別々に設けている。更に、前述の定電流ダイオードも必要となる。このため、部品点数が多くなってしまう。 In the conventional fuel injection valve driving device, a discharge switch for flowing a discharge current from the capacitor to the coil and a constant current switch for flowing a constant current to the coil using the battery voltage as a power source are separately provided. . Furthermore, the above-described constant current diode is also required. For this reason, the number of parts will increase.
そこで、本発明は、燃料噴射弁駆動装置の部品点数を少なくすることを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to reduce the number of parts of the fuel injection valve driving device.
第1発明の燃料噴射弁駆動装置は、燃料噴射弁のコイルに放電する電気エネルギーが蓄積されるコンデンサと、電源電圧を昇圧し、その昇圧した昇圧電圧でコンデンサを充電する昇圧回路と、を備える。この燃料噴射弁駆動装置は、コイルに電流を流す通電期間の開始時から所定の期間である第1期間は、コイルにコンデンサから放電電流を流し、第1期間が終了した後の残りの通電期間である第2期間は、コイルに一定の電流が流れるように、コイルの上流側に電源として前記電源電圧を供給する給電状態とコイルの上流側に電源を供給しない非給電状態とを切り替える。そして、コイルに前記放電電流と前記一定の電流とを流すことにより、燃料噴射弁を開弁状態に駆動する。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a fuel injection valve drive device comprising: a capacitor for storing electrical energy to be discharged in a coil of the fuel injection valve; and a boosting circuit for boosting a power supply voltage and charging the capacitor with the boosted boosted voltage. . In this fuel injection valve drive device, in the first period, which is a predetermined period from the start of the energization period in which current flows through the coil, the remaining energization period after the discharge of current from the capacitor to the coil and the end of the first period In the second period, a power supply state in which the power supply voltage is supplied as a power source to the upstream side of the coil and a non-power supply state in which no power source is supplied to the upstream side of the coil are switched so that a constant current flows through the coil. Then, the fuel injection valve is driven to open by passing the discharge current and the constant current through the coil.
特に、この燃料噴射弁駆動装置は、コイルに前記放電電流と前記一定の電流とを流すために、コイルの上流側に設けられた電流制御用スイッチと、スイッチ共用化手段とを備える。スイッチ共用化手段は、第1期間においては、電流制御用スイッチのオンによりコンデンサの高電位側端子がコイルの上流側に接続されてコイルに放電電流が流れるようにし、第2期間においては、電流制御用スイッチのオン/オフにより給電状態と非給電状態とが切り替わるようにする。 In particular, the fuel injection valve driving device includes a current control switch provided on the upstream side of the coil and a switch sharing means in order to flow the discharge current and the constant current through the coil. The switch sharing means causes the high potential side terminal of the capacitor to be connected to the upstream side of the coil by turning on the current control switch in the first period so that a discharge current flows through the coil. The power supply state and the non-power supply state are switched by turning on / off the control switch.
このような燃料噴射弁駆動装置では、1つの電流制御用スイッチを、コンデンサからコイルに放電電流を流すための放電用スイッチと、コイルに一定の電流を流すための定電流用スイッチとの、両方として共用している。また、放電用スイッチと定電流用スイッチとを別々に設ける構成ではないため、前述の定電流ダイオードも不要となる。このため、燃料噴射弁駆動装置の部品点数を少なくすることができる。 In such a fuel injection valve drive device, one current control switch includes both a discharge switch for flowing a discharge current from a capacitor to a coil and a constant current switch for flowing a constant current through the coil. As shared. Further, since the discharge switch and the constant current switch are not provided separately, the above-described constant current diode is not required. For this reason, the number of parts of the fuel injection valve driving device can be reduced.
なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 In addition, the code | symbol in the parenthesis described in the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later as one aspect, Comprising: The technical scope of this invention is limited is not.
以下に、本発明が適用された実施形態の燃料噴射弁駆動装置としての燃料噴射制御装置について、図面を用い説明する。尚、本実施形態の燃料噴射制御装置(以下単に、制御装置という)は、車両に搭載された多気筒(この例では4気筒)エンジンの各気筒#1〜#4に燃料を噴射する4個の燃料噴射弁を駆動する。そして、制御装置は、各燃料噴射弁のコイルへの通電開始タイミング及び通電時間を制御することにより、各気筒#1〜#4への燃料噴射タイミング及び燃料噴射量を制御する。また、本実施形態において、スイッチとして使用しているスイッチング素子は、例えばMOSFET(電界効果トランジスタ)であるが、バイポーラトランジスタやIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)等の他種類のスイッチング素子でも良い。
Hereinafter, a fuel injection control device as a fuel injection valve driving device according to an embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. The fuel injection control device (hereinafter simply referred to as the control device) of the present embodiment is configured to inject fuel into each
[第1実施形態]
図1に示すように、制御装置1が駆動する4個の燃料噴射弁11(尚、各々を区別する場合は符号として11−1〜11−4を用いる)は、2つの燃料噴射弁11−1,11−4からなる第1グループと、他の2つの燃料噴射弁11−2,11−3からなる第2グループとに分けられている。例えば、燃料を噴射する気筒の順番が「第1気筒#1→第2気筒#2→第4気筒#4→第3気筒#3」であるとすると、第1グループの燃料噴射弁11−1,11−4は、第1気筒#1と第4気筒#4の燃料噴射弁である。そして、第2グループの燃料噴射弁11−2,11−3は、第2気筒#2と第3気筒#3の燃料噴射弁である。つまり、燃料噴射弁11は、燃料噴射を実施する期間が重なる可能性がないのもの同士でグループ化されている。
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, four
燃料噴射弁11では、それのコイル13に通電されると、図示しない弁体(いわゆるノズルニードル)が開弁位置に移動して、燃料噴射が行われる。また、コイル13の通電が遮断されると、弁体が元の閉弁位置に戻り、燃料噴射が停止される。尚、各燃料噴射弁11−1〜11−4のコイル13を区別する場合、それらの符号として13−1〜13−4を用いる。
In the
各燃料噴射弁11のコイル13の上流側と下流側は、それぞれ車両内配線(いわゆるワイヤハーネス)を介して制御装置1に接続されている。そして、第1グループの各コイル13−1,13−4の上流側は、制御装置1の内部において、共通の電流出力ライン15−1に接続されている。同様に、第2グループの各コイル13−2,13−3の上流側は、制御装置1の内部において、共通の電流出力ライン15−2に接続されている。
The upstream side and the downstream side of the
制御装置1は、各コイル13の下流側と、基準電位(この例では0V)のラインであるグランドラインとの間の各々に、スイッチング素子である気筒選択スイッチ17を備える。尚、各気筒選択スイッチ17を区別する場合、それらの符号として17−1〜17−4を用いる。
The
気筒選択スイッチ17−n(nは1〜4の何れか)がオンすることで、その気筒選択スイッチ17−nに対応するコイル13−nへの通電が可能になり、延いては、燃料噴射弁11−nによる気筒#nへの燃料噴射が可能になる。気筒選択スイッチ17は、通電対象のコイル13(換言すれば、駆動対象の燃料噴射弁11)を選択するためのスイッチである。
When the cylinder selection switch 17-n (n is any one of 1 to 4) is turned on, it is possible to energize the coil 13-n corresponding to the cylinder selection switch 17-n. The fuel can be injected into the cylinder #n by the valve 11-n. The
また、気筒選択スイッチ17−1,17−4のコイル13−1,13−4側の端子(この例ではドレイン)とは反対側の端子(この例ではソース)とグランドラインとの間には、コイル13−1,13−4に流れる電流を検出するための電流検出抵抗19−1が設けられている。同様に、気筒選択スイッチ17−2,17−3のコイル13−2,13−3側の端子(ドレイン)とは反対側の端子(ソース)とグランドラインとの間には、コイル13−2,13−3に流れる電流を検出するための電流検出抵抗19−2が設けられている。 Further, between the terminals (in this example, the source) opposite to the terminals (in this example, the drain) of the cylinder selection switches 17-1, 17-4 on the coils 13-1, 13-4 side and the ground line. A current detection resistor 19-1 for detecting the current flowing through the coils 13-1 and 13-4 is provided. Similarly, a coil 13-2 is connected between a terminal (source) opposite to a terminal (drain) on the coil 13-2, 13-3 side of the cylinder selection switch 17-2, 17-3 and a ground line. , 13-3 is provided with a current detection resistor 19-2 for detecting a current flowing therethrough.
そして、制御装置1は、コイル13に放電する電気エネルギーが蓄積されるコンデンサ21と、電源電圧としてのバッテリ電圧(車載バッテリの電圧)VBを昇圧し、その昇圧した昇圧電圧でコンデンサ21を充電する昇圧回路23と、第1グループのコイル13−1,13−4に電流を流すために、コイル13−1,13−4の上流側に設けられた電流制御用スイッチ25−1と、第2グループのコイル13−2,13−3に電流を流すために、コイル13−2,13−3の上流側に設けられた電流制御用スイッチ25−2と、を備える。
Then, the
電流制御用スイッチ25−1は、昇圧回路23を構成する後述の充電用ダイオード35のカソードと、電流出力ライン15−1のコイル13−1,13−4側とは反対側の端部との間に直列に設けられている。同様に、電流制御用スイッチ25−2は、上記充電用ダイオード35のカソードと、電流出力ライン15−2のコイル13−2,13−3側とは反対側の端部との間に直列に設けられている。
The current control switch 25-1 includes a cathode of a
電流制御用スイッチ25−1は、第1グループのコイル13−1,13−4に、コンデンサ21からの放電電流を流す役割と、バッテリ電圧VBを電源として一定の電流を流す役割とを兼ねる。同様に、電流制御用スイッチ25−2は、第2グループのコイル13−2,13−3に、コンデンサ21からの放電電流を流す役割と、バッテリ電圧VBを電源として一定の電流を流す役割とを兼ねる。尚、2つの電流制御用スイッチ25−1,25−2を特に区別しない場合、それらの符号として25を用いる。
The current control switch 25-1 has a role of flowing a discharge current from the
また、コンデンサ21は、充電用ダイオード35のカソードとグランドラインとの間の経路(充放電経路)上に直列に設けられており、その経路上において、コンデンサ21に対して直列に、スイッチング素子である電流経路切替用スイッチ27が設けられている。
本実施形態において、電流経路切替用スイッチ27は、Pチャネル型のMOSFETであり、それの寄生ダイオード27aの順方向が、コンデンサ21を充電する電流方向と同じになるように(コンデンサ21の放電電流方向とは逆になるように)、設けられている。尚、この例では、電流経路切替用スイッチ27をコンデンサ21の上流側に設けているが、電流経路切替用スイッチ27はコンデンサ21の下流側に設けても良い。
In the present embodiment, the current path switching switch 27 is a P-channel MOSFET, and the forward direction of the
昇圧回路23は、DCDCコンバータであり、バッテリ電圧VBが一端に供給される昇圧用コイル31と、昇圧用コイル31の他端とグランドラインとの間の経路上に直列に設けられたスイッチング素子である昇圧用スイッチ33と、昇圧用コイル31の上記他端と昇圧用スイッチ33の昇圧用コイル31側の端子(この例ではドレイン)とを結ぶ経路にアノードが接続された充電用ダイオード35と、を備える。
The step-up
この昇圧回路23では、昇圧用スイッチ33がオン/オフされることによって、昇圧用コイル31のバッテリ電圧VB側とは反対側に、バッテリ電圧VBよりも大きい逆起電圧が生じ、その逆起電圧が充電用ダイオード35のカソードから、コンデンサ21を充電するための昇圧電圧として出力される。そして、コンデンサ21は、充電用ダイオード35からの昇圧電圧によって充電される。尚、コンデンサ21には、電流経路切替用スイッチ27がオフであっても、その電流経路切替用スイッチ27の寄生ダイオード27aを介して充電電流が流れる。
In the
更に、制御装置1は、アノードがグランドラインに接続され、カソードが電流出力ライン15−1に接続された電流還流用のダイオード37−1と、アノードがグランドラインに接続され、カソードが電流出力ライン15−2に接続された電流還流用のダイオード37−2と、各気筒選択スイッチ17、各電流制御用スイッチ25、電流経路切替用スイッチ27及び昇圧用スイッチ33を制御することで各コイル13に電流を流し、延いては各燃料噴射弁11を開弁させる駆動制御回路41と、マイコン(マイクロコンピュータ)43と、を備える。
Furthermore, the
マイコン43は、エンジン回転数(NE)、アクセル開度(ACC)、エンジン水温(THW)など、各種センサ(図示省略)にて検出されるエンジンの運転情報に基づいて、各燃料噴射弁11−n(nは1〜4の何れか)に対応する噴射指令信号S#nを生成して駆動制御回路41に出力する。噴射指令信号S#nは、その信号のレベルがアクティブレベル(本実施形態では例えばハイ)の間だけ燃料噴射弁11−nのコイル13−nに通電する(つまり、燃料噴射弁11−nを開弁させる)、という意味を持っている。このため、マイコン43は、エンジンの運転情報に基づいて、燃料噴射弁11毎に(換言すれば、気筒毎に)、コイル13への通電期間を設定し、その通電期間だけ噴射指令信号をハイにしていると言える。尚、マイコン43が制御装置1とは別の装置に設けられ、その別の装置から駆動制御回路41に噴射指令信号S#nが与えられる構成でも良い。
The
駆動制御回路41は、各気筒選択スイッチ17、各電流制御用スイッチ25及び電流経路切替用スイッチ27を制御する電流制御部41aと、コンデンサ21の電圧(以下、コンデンサ電圧という)Vcが所定の目標電圧(例えば50V)となるように昇圧用スイッチ33を制御する充電制御部41bと、を備える。
The
次に、駆動制御回路41の電流制御部41a及び充電制御部41bの動作について、図2を用い説明する。尚、ここでは、第1グループの燃料噴射弁11−1が駆動される場合を例に挙げて説明する。また、燃料噴射の開始前において、コンデンサ電圧Vcは目標電圧になっているものとする。
Next, operations of the
図2に示すように、マイコン43から駆動制御回路41への噴射指令信号S#nのうち、例えば、燃料噴射弁11−1に対応する噴射指令信号S#1がローからハイになると、電流制御部41aは、気筒選択スイッチ17−1〜17−4のうち、燃料噴射弁11−1に対応する気筒選択スイッチ17−1をオフからオンさせる。そして、電流制御部41aは、噴射指令信号S#1がハイになっている間、気筒選択スイッチ17−1をオンさせ続ける。
As shown in FIG. 2, among the injection command signals S # n from the
更に、電流制御部41aは、噴射指令信号S#1がハイになると、電流経路切替用スイッチ27をオンさせると共に、電流制御用スイッチ25−1,25−2のうち、燃料噴射弁11−1が所属する第1グループに対応する方の電流制御用スイッチ25−1をオンさせる。
Further, when the injection command
すると、コンデンサ21の高電位側端子(プラス端子)が燃料噴射弁11−1のコイル13−1の上流側に接続されて、コンデンサ21からコイル13−1に放電される。つまり、「コンデンサ21→電流経路切替用スイッチ27→電流制御用スイッチ25−1→コイル13−1→気筒選択スイッチ17−1→電流検出抵抗19−1→グランドライン」の経路で放電電流が流れる。そして、その放電電流により、燃料噴射弁11−1が開弁する。
Then, the high potential side terminal (plus terminal) of the
また、電流制御部41aは、コイル13−1に流れる電流(燃料噴射弁11−1の駆動電流でもあり、以下、コイル電流ともいう)を、電流検出抵抗19−1に生じる電圧に基づき検出する。
Further, the
そして、電流制御部41aは、電流経路切替用スイッチ27及び電流制御用スイッチ25−1をオンした後において、コイル電流が放電電流の目標最大値Ipになったと判定すると、電流経路切替用スイッチ27をオフさせると共に、電流制御用スイッチ25−1もオフさせる。
When the
すると、コンデンサ21からコイル13−1への放電が終了し、コイル13−1には、グランドライン側からダイオード37−1を介してフライバック電流が流れる(還流する)。このため、コイル電流は徐々に低下していく。
Then, the discharge from the
尚、この例において、通電期間の開始時から、コンデンサ21からの放電を終了するまでの第1期間は、コイル電流が目標最大値Ipに達するまでの期間であるが、他の例として、その第1期間は、例えば通電期間の開始時から一定時間の期間でも良い。
In this example, the first period from the start of the energization period to the end of the discharge from the
そして、電流制御部41aは、電流経路切替用スイッチ27と電流制御用スイッチ25−1との両方をオフしてから、通電期間が終了するまで(噴射指令信号S#1がローになるまで)の第2期間は、コイル電流が上記目標最大値Ipよりも小さい一定の電流となるように、電流制御用スイッチ25−1をオン/オフさせる定電流制御を行う。
The
定電流制御は、電流経路切替用スイッチ27をオフしたまま実施される。そして、電流経路切替用スイッチ27がオフの状態で、電流制御用スイッチ25−1がオンされると、通電対象のコイル13−1の上流側に昇圧用コイル31及び充電用ダイオード35を介してバッテリ電圧VBが供給される。また、電流制御用スイッチ25−1がオフされると、コイル13−1の上流側にバッテリ電圧VBが供給されなくなる。
The constant current control is performed with the current path switching switch 27 turned off. When the current control switch 25-1 is turned on while the current path switching switch 27 is off, the boosting
定電流制御が実施される第2期間において、コイル13−1へは、電流制御用スイッチ25−1のオン時には、昇圧用コイル31及び充電用ダイオード35を介して供給されるバッテリ電圧VBを電源として電流が流れ、電流制御用スイッチ25−1のオフ時には、グランドライン側からダイオード37−1を介してフライバック電流が還流する。
In the second period in which the constant current control is performed, the coil 13-1 is supplied with the battery voltage VB supplied via the boosting
具体的に説明すると、電流制御部41aは、例えば、コンデンサ21からの放電を終了させた時点(第1期間の終了時)から、一定の時間Taが経過するまでの間は、コイル電流が第1下側閾値Ic1L以下になったことを検知すると電流制御用スイッチ25−1をオンさせ、コイル電流が第1上側閾値Ic1H以上になったことを検知すると電流制御用スイッチ25−1をオフさせる、という制御を行う。そして、電流制御部41aは、上記時間Taが経過した時点(以下、定電流値切替時点という)から噴射指令信号S#1がローになるまでの間は、コイル電流が第2下側閾値Ic2L以下になったことを検知すると電流制御用スイッチ25−1をオンさせ、コイル電流が第2上側閾値Ic2H以上になったことを検知すると電流制御用スイッチ25−1をオフさせる、という制御を行う。
More specifically, for example, the
第1上側閾値Ic1Hは、第1下側閾値Ic1Lよりも大きく、第2上側閾値Ic2Hは、第2下側閾値Ic2Lよりも大きい。また、第1上側閾値Ic1Hは、第2上側閾値Ic2Hよりも大きく、第1下側閾値Ic1Lは、第2下側閾値Ic2Lよりも大きい。 The first upper threshold value Ic1H is larger than the first lower threshold value Ic1L, and the second upper threshold value Ic2H is larger than the second lower threshold value Ic2L. In addition, the first upper threshold value Ic1H is larger than the second upper threshold value Ic2H, and the first lower threshold value Ic1L is larger than the second lower threshold value Ic2L.
このような定電流制御により、コイル電流が目標最大値Ipから低下して第1下側閾値Ic1L以下になると、電流制御用スイッチ25−1のオン/オフが繰り返されて、上記定電流値切替時点が到来するまでは、コイル電流の平均値が、Ic1HとIc1Lとの間の第1一定電流に維持される。そして、定電流値切替時点から噴射指令信号S#1がローになるまでは、コイル電流の平均値が、Ic2HとIc2Lとの間の第2一定電流に維持される。第1一定電流は、燃料噴射弁11を確実に開弁状態にするための電流(いわゆるピックアップ電流)であり、第2一定電流は、燃料噴射弁11の開弁状態を維持するために必要な最小限の電流(いわゆるホールド電流)である。尚、この例では、コイル13に流す一定の電流を、2段階に切り替えているが、2段階に切り替えない構成でも良い。
By such constant current control, when the coil current decreases from the target maximum value Ip and falls below the first lower threshold value Ic1L, the current control switch 25-1 is repeatedly turned on / off, and the constant current value switching is performed. Until the time comes, the average value of the coil current is maintained at the first constant current between Ic1H and Ic1L. The average value of the coil current is maintained at the second constant current between Ic2H and Ic2L until the injection command
その後、マイコン43からの噴射指令信号S#1がハイからローになると、電流制御部41aは、気筒選択スイッチ17−1をオフすると共に、電流制御用スイッチ25−1のオン/オフ制御(定電流制御)を終了して、その電流制御用スイッチ25−1もオフ状態に保持する。すると、コイル13−1への通電が停止して燃料噴射弁11−1が閉弁し、気筒#1への燃料噴射が終了する。
Thereafter, when the injection command
また、図2の下から2段目に示すように、定電流制御が実施される第2期間において、コンデンサ電圧Vcは、電流制御用スイッチ25−1がオンからオフされる毎に上昇する。これは、電流制御用スイッチ25−1がオンからオフされる毎に、昇圧用コイル31に逆起電圧が発生し、その逆起電圧により、コンデンサ21が、充電用ダイオード35と電流経路切替用スイッチ27の寄生ダイオード27aとを介して充電されるからである。
Further, as shown in the second stage from the bottom in FIG. 2, in the second period in which the constant current control is performed, the capacitor voltage Vc increases every time the current control switch 25-1 is turned off. This is because each time the current control switch 25-1 is turned off from on, a back electromotive voltage is generated in the boosting
一方、充電制御部41bは、マイコン43からの噴射指令信号S#nが全てローになっている期間(即ち、燃料噴射を実施していない期間)において、コンデンサ電圧Vcをモニタし、そのコンデンサ電圧Vcが目標電圧となるように、昇圧用スイッチ33をオン/オフさせる。尚、充電制御部41bは、コンデンサ21を充電する場合に、電流経路切替用スイッチ27をオンさせるように構成しても良い。コンデンサ21の充電は、燃料噴射を実施していない期間に行うため、電流経路切替用スイッチ27をオンしても燃料噴射弁11の制御に影響はない。
On the other hand, the charging
また、電流制御部41aは、第1グループの他方の燃料噴射弁11−4を駆動する場合には、燃料噴射弁11−1を駆動する場合と比較すると、気筒選択スイッチ17−1ではなく、気筒選択スイッチ17−4をオンさせることとなる。
Further, the
また、電流制御部41aは、第2グループの燃料噴射弁11−2,11−3の何れかを駆動する場合には、コイル13−2,13−3に流れる電流を、電流検出抵抗19−2に生じる電圧に基づき検出する。そして、電流制御部41aは、燃料噴射弁11−2を駆動する場合には、燃料噴射弁11−1を駆動する場合と比較すると、気筒選択スイッチ17−1ではなく、気筒選択スイッチ17−2をオンさせ、電流制御用スイッチ25−1ではなく、電流制御用スイッチ25−2の方をオンさせることとなる。同様に、電流制御部41aは、燃料噴射弁11−3を駆動する場合には、燃料噴射弁11−1を駆動する場合と比較すると、気筒選択スイッチ17−1ではなく、気筒選択スイッチ17−3をオンさせ、電流制御用スイッチ25−1ではなく、電流制御用スイッチ25−2の方をオンさせることとなる。
Further, when driving any one of the fuel injection valves 11-2 and 11-3 of the second group, the
ここで、図4に比較例の制御装置(以下、比較例装置ともいう)61を示す。比較例装置61では、バッテリ電圧VBのラインと電流出力ライン15−1との間に、第1グループのコイル13−1,13−4に一定の電流を流すためにオン/オフされる定電流用スイッチ63−1が設けられている。同様に、バッテリ電圧VBのラインと電流出力ライン15−2との間に、第2グループのコイル13−2,13−3に一定の電流を流すためにオン/オフされる定電流用スイッチ63−2が設けられている。更に、定電流用スイッチ63−1と電流出力ライン15−1との間には、アノードを定電流用スイッチ63−1の方にして、ダイオード65−1が設けられており、定電流用スイッチ63−2と電流出力ライン15−2との間にも、アノードを定電流用スイッチ63−2の方にして、ダイオード65−2が設けられている。また、比較例装置61では、電流経路切替用スイッチ27がなく、コンデンサ21の高電位側端子は充電用ダイオード35のカソードに常時接続されている。
Here, FIG. 4 shows a control device (hereinafter, also referred to as a comparative device) 61 of a comparative example. In the comparative apparatus 61, a constant current that is turned on / off to allow a constant current to flow through the coils 13-1 and 13-4 of the first group between the battery voltage VB line and the current output line 15-1. A switch 63-1 is provided. Similarly, a constant current switch 63 that is turned on / off to allow a constant current to flow through the second group of coils 13-2 and 13-3 between the battery voltage VB line and the current output line 15-2. -2 is provided. Further, a diode 65-1 is provided between the constant current switch 63-1 and the current output line 15-1, with the anode facing the constant current switch 63-1, and the constant current switch A diode 65-2 is also provided between 63-2 and the current output line 15-2, with the anode being the constant current switch 63-2. Further, in the comparative example device 61, there is no current path switching switch 27, and the high potential side terminal of the
この比較例装置61において、電流制御用スイッチ25は、コンデンサ21から通電対象のコイル13に放電させる専用のスイッチとして用いられる。そして、通電対象のコイル13にバッテリ電圧VBを電源として一定の電流を流すためには、定電流用スイッチ63−1,63−2の何れかががオン/オフされる。また、ダイオード65−1,65−2は、前述の定電流ダイオードに相当するものであり、電流制御用スイッチ25−1,25−2がオンされているときに、コンデンサ21から定電流用スイッチ63−1,63−2を介してバッテリ電圧VBのラインへ電流が回り込んでしまうことを防止する。尚、比較例装置61においては、ダイオード65−1,65−2がないと、電流制御用スイッチ25−1,25−2がオンのときに、定電流用スイッチ63−1,63−2がオフであっても、定電流用スイッチ63−1,63−2の寄生ダイオード(図示省略)を通してコンデンサ21からバッテリ電圧VBのラインへ電流が流れてしまう。
In the comparative example device 61, the
本実施形態の制御装置1によれば、比較例装置61(図4)と比較すると、電流経路切替用スイッチ27を設けているが、定電流用スイッチ63−1,63−2とダイオード65−1,65−2を削減することができる。特に、本実施形態の制御装置1及び比較例装置61では、1つのコンデンサ21を2系統の電流出力ライン15−1,15−2で共用している。このため、比較例装置61では、各電流出力ライン15−1,15−2に対して、定電流用スイッチ63−1,63−2とダイオード65−1,65−2を設けなければならないが、本実施形態の制御装置1では、その2つの定電流用スイッチ63−1,63−2とダイオード65−1,65−2とを削減できる。
According to the
以上のように、本実施形態の制御装置1では、コンデンサ21から通電対象のコイル13に放電する第1期間においては、電流制御用スイッチ25のオンによりコンデンサ21の高電位側端子がコイル13の上流側に接続されてコイル13にコンデンサ21から放電電流が流れるようにしている。そして、バッテリ電圧VBを電源としてコイル13に一定の電流を流す第2期間においても、電流制御用スイッチ25のオン/オフにより、コイル13の上流側にバッテリ電圧VBが供給される給電状態と、コイル13の上流側にバッテリ電圧VBが供給されない非給電状態とが切り替わるようにしている。つまり、電流制御用スイッチ25を、コンデンサ21からコイル13に放電電流を流すための放電用スイッチと、コイル13に一定の電流を流すための定電流用スイッチとの、両方として共用している。
As described above, in the
このため、図4の比較例装置61では必要であった定電流用スイッチ63−1,63−2とダイオード65−1,65−2が不要となり、部品点数を少なくすることができる。
また、本実施形態の制御装置1では、電流制御用スイッチ25を、放電用スイッチと定電流用スイッチとの両方として共用するための構成として、充電用ダイオード35のカソードとグランドラインとの間の経路上において、コンデンサ21に対して直列に電流経路切替用スイッチ27を設けている。そして、電流制御部41aが、第1期間では、電流経路切替用スイッチ27をオンすることで、電流制御用スイッチ25のオンによりコンデンサ21からコイル13に放電電流が流れるようにし、第2期間では、電流経路切替用スイッチ27をオフすることで、電流制御用スイッチ25のオン/オフにより上記給電状態と上記非給電状態とが切り替わるようにしている。具体的には、第2期間では、電流制御用スイッチ25のオンにより、コイル13の上流側に昇圧用コイル31及び充電用ダイオード35を介してバッテリ電圧VBが供給され、電流制御用スイッチ25のオフにより、コイル13へのバッテリ電圧VBの供給が停止されるようにしている。
For this reason, the constant current switches 63-1 and 63-2 and the diodes 65-1 and 65-2, which are necessary in the comparative example device 61 of FIG.
Further, in the
このため、コイル13の上流側にバッテリ電圧VBを供給するための経路や手段を別途設ける必要がない。
しかも、コイル13に一定の電流を流す第2期間では、コイル13の上流側に昇圧用コイル31を介してバッテリ電圧VBを供給することになるため、定電流制御におけるコイル電流の増加速度を遅くすることができる。
For this reason, it is not necessary to separately provide a path or means for supplying the battery voltage VB upstream of the
In addition, in the second period in which a constant current flows through the
例えば、コイル13のインダクタンスが170μH(マイクロヘンリー)で、昇圧用コイル31のインダクタンスが36μHであるとする。その場合、コイル13の上流側に昇圧用コイル31を介さずバッテリ電圧VBを供給する構成(図4の比較例装置61)と比較すると、コイル電流の増加速度は20%ほど遅くなる。電流経路のインダクタンスが1.2倍になるからである。このため、定電流制御の実施によって発生するノイズを抑制することができる。
For example, it is assumed that the inductance of the
また、コイル電流の増加速度が遅くなることから、定電流制御において電流制御用スイッチ25をオン/オフさせる回数が少なくなる。よって、電流制御用スイッチ25のスイッチング時に発生する損失を低減するこができる。
In addition, since the increase rate of the coil current is slow, the number of times the
尚、本実施形態の制御装置1では、何れかのコイル13に通電している燃料噴射実施中には、昇圧回路23の動作を停止させることとなり、コンデンサ21の充電を積極的に行うことはできないが、例えば新興国など排ガス規制が厳しくない地域で採用されるエンジンシステムでは、多段噴射の回数が少ない傾向にあるため十分に適用することができる。
In the
[第2実施形態]
次に、第2実施形態の制御装置について説明する。尚、第1実施形態と同様の構成要素については、第1実施形態と同じ符号を用いる。
[Second Embodiment]
Next, the control apparatus of 2nd Embodiment is demonstrated. In addition, about the component similar to 1st Embodiment, the same code | symbol as 1st Embodiment is used.
図3に示すように、第2実施形態の制御装置51は、第1実施形態の制御装置1と比較すると、下記(1)〜(3)の点が異なる。
(1)電流経路切替用スイッチ27がなく、コンデンサ21の高電位側端子は充電用ダイオード35のカソードに常時接続されている。
As shown in FIG. 3, the
(1) There is no current path switching switch 27, and the high potential side terminal of the
(2)コンデンサ21の高電位側端子と、電流制御用スイッチ25−1,25−2との間に、切替回路53が設けられている。
切替回路53は、第1状態と第2状態とに切り替わる。切替回路53は、第1状態では、電流制御用スイッチ25−1,25−2の電流出力ライン15−1,15−2側とは反対側の端子(以下、上流側端子という)に、コンデンサ21の高電位側端子を接続させる。また、切替回路53は、第2状態では、電流制御用スイッチ25−1,25−2の上流側端子に、バッテリ電圧VBを供給する。
(2) A switching
The switching
(3)駆動制御回路41の電流制御部41aは、第1期間では、第1実施形態の電流経路切替用スイッチ27をオンさせることに代えて、切替回路53を第1状態にする。このため、第1期間では、電流制御用スイッチ25のオンにより、コンデンサ21から通電対象のコイル13に放電される。また、電流制御部41aは、第2期間では、第1実施形態の電流経路切替用スイッチ27をオフさせることに代えて、切替回路53を第2状態にする。このため、第2期間では、電流制御用スイッチ25のオン/オフにより、通電対象のコイル13に対するバッテリ電圧VBの供給/非供給が切り替えられて、そのコイル13に一定の電流が流れる。
(3) In the first period, the
切替回路53は、例えば、電流制御用スイッチ25−1,25−2の上流側端子とコンデンサ21の高電位側端子との、接続/非接続を切り替える第1スイッチと、電流制御用スイッチ25−1,25−2の上流側端子とバッテリ電圧VBとの、接続/非接続を切り替える第2スイッチと、によって構成することができる。
The switching
このような制御装置51によれば、図4の比較例装置61と比べると、2つのスイッチからなる切替回路53を設ける代わりに、2つの定電流用スイッチ63−1,63−2と2つのダイオード65−1,65−2を削減することがきる。よって、少なくともダイオード65−1,65−2の分は部品点数を少なくすることができる。
According to such a
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得る。また、前述の数値も一例であり他の値でも良い。
例えば、駆動制御回路41の役割を、マイコン43あるいはマイコン43とは別のマイコンに実施させても良い。また、エンジンは、ガソリンエンジンとディーゼルエンジンの何れでもよい。また、コイル13に対する電流出力ライン15−1,15−2の数も、2に限らず、1や3以上であっても良い。また、電源電圧は、バッテリ電圧VB以外の電圧であっても良い。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention can take a various form, without being limited to the said embodiment. The above-mentioned numerical values are also examples, and other values may be used.
For example, the role of the
また、上記実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。 In addition, the functions of one component in the above embodiment may be distributed as a plurality of components, or the functions of a plurality of components may be integrated into one component. Further, at least a part of the configuration of the above embodiment may be replaced with a known configuration having the same function. Moreover, you may abbreviate | omit a part of structure of the said embodiment as long as a subject can be solved. In addition, all the aspects included in the technical idea specified by the wording described in the claims are embodiments of the present invention.
また、上述した燃料噴射弁駆動装置としての制御装置の他、当該制御装置を構成要素とするシステム、当該制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体、燃料噴射弁の駆動方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。 In addition to the control device as the fuel injection valve driving device described above, a system including the control device as a component, a program for causing a computer to function as the control device, a medium storing the program, and driving of the fuel injection valve The present invention can also be realized in various forms such as a method.
11(11−1〜11−4)…燃料噴射弁、13(13−1〜13−4)…コイル、21…コンデンサ、23…昇圧回路、25(25−1,25−2)…電流制御用スイッチ、27…電流経路切替用スイッチ、41a…電流制御部、53…切替回路 11 (11-1 to 11-4) ... Fuel injection valve, 13 (13-1 to 13-4) ... Coil, 21 ... Capacitor, 23 ... Booster circuit, 25 (25-1, 25-2) ... Current control Switch, 27 ... current path switching switch, 41a ... current control unit, 53 ... switching circuit
Claims (3)
前記コイルに電流を流す通電期間の開始時から所定の期間である第1期間は、前記コイルに前記コンデンサから放電電流を流し、前記第1期間が終了した後の残りの前記通電期間である第2期間は、前記コイルに一定の電流が流れるように、前記コイルの上流側に電源として前記電源電圧を供給する給電状態と前記コイルの上流側に電源を供給しない非給電状態とを切り替え、前記コイルに前記放電電流と前記一定の電流とを流すことにより前記燃料噴射弁を開弁状態に駆動する燃料噴射弁駆動装置であって、
前記コイルに前記放電電流と前記一定の電流とを流すために、前記コイルの上流側に設けられた電流制御用スイッチ(25)と、
前記第1期間においては、前記電流制御用スイッチのオンにより前記コンデンサの高電位側端子が前記コイルの上流側に接続されて前記コイルに前記放電電流が流れるようにし、前記第2期間においては、前記電流制御用スイッチのオン/オフにより前記給電状態と前記非給電状態とが切り替わるようにする、スイッチ共用化手段(27,41a,53)と、を備え、
前記スイッチ共用化手段(27,41a,53)は、
前記コンデンサの前記高電位側端子と、前記電流制御用スイッチの前記コイル側とは反対側の端子である上流側端子との間に設けられ、前記コンデンサから前記電流制御用スイッチへの電流経路を形成する第1状態と、前記電流経路を形成せずに、前記電流制御用スイッチの前記上流側端子に前記電源電圧が供給されるようにする第2状態とに、切り替わるように構成された経路切替手段(27,53)と、
前記第1期間においては、前記経路切替手段を前記第1状態にすることで、前記電流制御用スイッチのオンにより前記コンデンサから前記コイルに前記放電電流が流れるようにし、前記第2期間においては、前記経路切替手段を前記第2状態にすることで、前記電流制御用スイッチのオン/オフにより前記給電状態と前記非給電状態とが切り替わるようにする切替制御手段(41a)と、を備えること、
を特徴とする燃料噴射弁駆動装置。 A capacitor (21) in which electrical energy to be discharged is stored in a coil (13) of the fuel injection valve (11), a booster circuit (23) for boosting a power supply voltage and charging the capacitor with the boosted boosted voltage; With
The first period, which is a predetermined period from the start of the energization period for supplying current to the coil, is the remaining energization period after the discharge current is supplied from the capacitor to the coil and the first period ends. The two periods are switched between a power supply state in which the power supply voltage is supplied as a power source to the upstream side of the coil and a non-power supply state in which power is not supplied to the upstream side of the coil so that a constant current flows in the coil, A fuel injection valve driving device for driving the fuel injection valve to open by passing the discharge current and the constant current through a coil;
A current control switch (25) provided on the upstream side of the coil in order to flow the discharge current and the constant current through the coil;
In the first period, by turning on the current control switch, the high potential side terminal of the capacitor is connected to the upstream side of the coil so that the discharge current flows in the coil, and in the second period, Switch sharing means (27, 41a, 53) for switching between the power supply state and the non-power supply state by turning on / off the current control switch ;
The switch sharing means (27, 41a, 53)
A current path from the capacitor to the current control switch is provided between the high potential side terminal of the capacitor and an upstream terminal that is a terminal opposite to the coil side of the current control switch. A path configured to switch between a first state to be formed and a second state in which the power supply voltage is supplied to the upstream terminal of the current control switch without forming the current path. Switching means (27, 53);
In the first period, by setting the path switching means to the first state, the discharge current flows from the capacitor to the coil by turning on the current control switch, and in the second period, Switching control means (41a) for switching the power supply state and the non-power supply state by turning on / off the current control switch by setting the path switching means to the second state;
Fuel injector driving apparatus according to claim.
前記経路切替手段は、 The route switching means is
前記電流制御用スイッチの前記上流側端子を、前記コンデンサの前記高電位側端子と、前記電源電圧とに、切り替えて接続するように構成されていると共に、前記第1状態では、前記電流制御用スイッチの上流側端子と前記コンデンサの前記高電位側端子とを接続し、前記第2状態では、前記電流制御用スイッチの上流側端子と前記電源電圧とを接続するように構成されていること、 The upstream side terminal of the current control switch is configured to be switched and connected to the high potential side terminal of the capacitor and the power supply voltage, and in the first state, the current control switch Connecting the upstream terminal of the switch and the high potential terminal of the capacitor, and in the second state, is configured to connect the upstream terminal of the current control switch and the power supply voltage;
を特徴とする燃料噴射弁駆動装置。 A fuel injection valve driving device.
前記コイルに電流を流す通電期間の開始時から所定の期間である第1期間は、前記コイルに前記コンデンサから放電電流を流し、前記第1期間が終了した後の残りの前記通電期間である第2期間は、前記コイルに一定の電流が流れるように、前記コイルの上流側に電源として前記電源電圧を供給する給電状態と前記コイルの上流側に電源を供給しない非給電状態とを切り替え、前記コイルに前記放電電流と前記一定の電流とを流すことにより前記燃料噴射弁を開弁状態に駆動する燃料噴射弁駆動装置であって、
前記コイルに前記放電電流と前記一定の電流とを流すために、前記コイルの上流側に設けられた電流制御用スイッチ(25)と、
前記第1期間においては、前記電流制御用スイッチのオンにより前記コンデンサの高電位側端子が前記コイルの上流側に接続されて前記コイルに前記放電電流が流れるようにし、前記第2期間においては、前記電流制御用スイッチのオン/オフにより前記給電状態と前記非給電状態とが切り替わるようにする、スイッチ共用化手段(27,41a)と、を備え、
前記昇圧回路は、
前記電源電圧が一端に供給される昇圧用コイル(31)と、
前記昇圧用コイルの他端と前記電源電圧よりも低い基準電位との間の経路上に直列に設けられた昇圧用スイッチ(33)と、
前記昇圧用コイルの前記他端と前記昇圧用スイッチの前記昇圧用コイル側の端子とを結ぶ経路にアノードが接続され、カソードから、前記コンデンサを充電するための前記昇圧電圧を出力する充電用ダイオード(35)と、
を備え、前記昇圧用スイッチのオン/オフに伴い前記昇圧用コイルに生じる逆起電圧を前記充電用ダイオードのカソードから前記昇圧電圧として出力する、DCDCコンバータであり、
前記コンデンサは、前記充電用ダイオードのカソードと前記基準電位との間の経路上に直列に設けられ、
前記電流制御用スイッチは、前記充電用ダイオードのカソードと前記燃料噴射弁のコイルの上流側との間の経路上に直列に設けられ、
前記スイッチ共用化手段(27,41a)は、
前記充電用ダイオードのカソードと前記基準電位との間の経路上において、前記コンデンサに対して直列に設けられた電流経路切替用スイッチ(27)と、
前記第1期間では、前記電流経路切替用スイッチをオンすることで、前記電流制御用スイッチのオンにより前記コンデンサから前記燃料噴射弁のコイルに前記放電電流が流れるようにし、前記第2期間では、前記電流経路切替用スイッチをオフすることで、前記電流制御用スイッチのオンにより前記燃料噴射弁のコイルの上流側に前記昇圧用コイル及び前記充電用ダイオードを介して前記電源電圧が供給されて前記給電状態となり、前記電流制御用スイッチのオフにより前記非給電状態となるようにする切替制御手段(41a)と、を備えること、
を特徴とする燃料噴射弁駆動装置。 A capacitor (21) in which electrical energy to be discharged is stored in a coil (13) of the fuel injection valve (11), a booster circuit (23) for boosting a power supply voltage and charging the capacitor with the boosted boosted voltage; With
The first period, which is a predetermined period from the start of the energization period for supplying current to the coil, is the remaining energization period after the discharge current is supplied from the capacitor to the coil and the first period ends. The two periods are switched between a power supply state in which the power supply voltage is supplied as a power source to the upstream side of the coil and a non-power supply state in which power is not supplied to the upstream side of the coil so that a constant current flows in the coil, A fuel injection valve driving device for driving the fuel injection valve to open by passing the discharge current and the constant current through a coil;
A current control switch (25) provided on the upstream side of the coil in order to flow the discharge current and the constant current through the coil;
In the first period, by turning on the current control switch, the high potential side terminal of the capacitor is connected to the upstream side of the coil so that the discharge current flows in the coil, and in the second period, Switch sharing means (27, 41a) for switching between the power supply state and the non-power supply state by turning on / off the current control switch;
The booster circuit includes:
A boosting coil (31) to which the power supply voltage is supplied at one end;
A boosting switch (33) provided in series on a path between the other end of the boosting coil and a reference potential lower than the power supply voltage;
An anode is connected to a path connecting the other end of the boosting coil and a terminal on the boosting coil side of the boosting switch, and a charging diode that outputs the boosted voltage for charging the capacitor from the cathode (35) and
A DCDC converter that outputs a back electromotive voltage generated in the boosting coil as the boosting switch is turned on / off from the cathode of the charging diode as the boosted voltage,
The capacitor is provided in series on a path between the cathode of the charging diode and the reference potential,
The current control switch is provided in series on a path between the cathode of the charging diode and the upstream side of the coil of the fuel injection valve,
The switch sharing means (27, 41a)
A current path switching switch (27) provided in series with the capacitor on a path between the cathode of the charging diode and the reference potential;
In the first period, by turning on the current path switch, the discharge current flows from the capacitor to the coil of the fuel injection valve by turning on the current control switch, and in the second period, By turning off the current path switching switch, the power supply voltage is supplied to the upstream side of the coil of the fuel injection valve via the boosting coil and the charging diode by turning on the current control switch. Switching control means (41a) to be in a power supply state and to be in the non-power supply state by turning off the current control switch,
A fuel injection valve driving device.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014001737A JP6221750B2 (en) | 2014-01-08 | 2014-01-08 | Fuel injection valve drive device |
DE102015200021.4A DE102015200021B4 (en) | 2014-01-08 | 2015-01-05 | FUEL INJECTOR CONTROL DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014001737A JP6221750B2 (en) | 2014-01-08 | 2014-01-08 | Fuel injection valve drive device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015130763A JP2015130763A (en) | 2015-07-16 |
JP6221750B2 true JP6221750B2 (en) | 2017-11-01 |
Family
ID=53443403
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014001737A Active JP6221750B2 (en) | 2014-01-08 | 2014-01-08 | Fuel injection valve drive device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6221750B2 (en) |
DE (1) | DE102015200021B4 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7446197B2 (en) * | 2020-09-30 | 2024-03-08 | 日立Astemo株式会社 | Solenoid valve drive device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0632534Y2 (en) * | 1987-12-17 | 1994-08-24 | 三國工業株式会社 | Solenoid valve drive circuit |
JP3424239B2 (en) * | 1992-01-17 | 2003-07-07 | 株式会社デンソー | Fuel injection device and fuel injection valve drive circuit |
JP2006336568A (en) | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Denso Corp | Injector driving device |
JP4650387B2 (en) | 2005-11-22 | 2011-03-16 | 株式会社デンソー | Fuel injection control device |
-
2014
- 2014-01-08 JP JP2014001737A patent/JP6221750B2/en active Active
-
2015
- 2015-01-05 DE DE102015200021.4A patent/DE102015200021B4/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015130763A (en) | 2015-07-16 |
DE102015200021A1 (en) | 2015-07-09 |
DE102015200021B4 (en) | 2022-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4325710B2 (en) | Boost power supply | |
JP4776651B2 (en) | Internal combustion engine control device | |
CN102192024B (en) | Injector drive circuit | |
US7525234B2 (en) | Drive circuit for an injector arrangement | |
US5975057A (en) | Fuel injector control circuit and system with boost and battery switching, and method therefor | |
JP2019085925A (en) | Injection controller | |
EP1653066A1 (en) | Device for controlling fuel electro-injectors and electrovalves in an internal-combustion engine, and method of operating the same. | |
EP0924589A1 (en) | Electroactuator control device and method for controlling this control device | |
US20100059023A1 (en) | Circuit Arrangement and Method for Operating an Inductive Load | |
JP2016160920A (en) | Fuel injection control device | |
EP1400677B1 (en) | Injector system | |
JP6221750B2 (en) | Fuel injection valve drive device | |
JP2015169112A (en) | injection control device | |
JP7135809B2 (en) | Injection control device | |
JP2017125417A (en) | Electronic control device | |
JP2017137771A (en) | Fuel injection control device | |
JP2011217245A (en) | Electromagnetic load control apparatus | |
JP2019019778A (en) | Electronic control device | |
JP2014118860A (en) | Solenoid valve driving device | |
JP4609093B2 (en) | Solenoid valve drive | |
JP6841145B2 (en) | Injection control device | |
WO2005014992A1 (en) | Method for operating an inductive electroactuator control device | |
JP7024485B2 (en) | Injection control device | |
JP2021085378A (en) | Injection control device | |
JP2016156318A (en) | Injector control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160325 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170208 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170221 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170331 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170905 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170918 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6221750 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
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 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |