JPH06264805A - Fuel injection valve driving control device of internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection valve driving control device of internal combustion engine

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JPH06264805A
JPH06264805A JP5054216A JP5421693A JPH06264805A JP H06264805 A JPH06264805 A JP H06264805A JP 5054216 A JP5054216 A JP 5054216A JP 5421693 A JP5421693 A JP 5421693A JP H06264805 A JPH06264805 A JP H06264805A
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fuel injection
injection
piezoelectric element
injection valve
time
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Masaki Mitsuyasu
正記 光安
Daisaku Sawada
大作 沢田
Seiji Morino
精二 森野
仁宏 ▲吉▼谷
Hitohiro Yoshitani
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
NipponDenso Co Ltd
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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent duplication of compression stroke sequential injection and intake stroke injection in those cylinders having adjacent number of ignition. CONSTITUTION:Flyback energy is generated so as to charge piezoelectric element by cutting off current which flows in the primary coil of a flybock transformer at a specified timing, and piezoelectric elements (1-N) ore formed to make discharge at a specified timing, and a fuel injection valve operated by the piezoelectric elements is openly/closely controlled (B). A plural number of fuel injection valves 1, 2...N for a plural number of cylinders ore openly/ closely controlled in a specified order (D), and at least one of injection timing is corrected to be shifted when the compression stroke injection end timing of a specific cylinder and at intake stroke injection end timing of another cylinder come close to each other, in a fuel injection valve driving controller of an internal combustion engine equipped with a device (A) for controlling each fuel injection valve in such a way as making injection plural times in on intake stroke and a compressed stroke per one cycle.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の燃料噴射弁
駆動制御装置、特に圧電素子アクチュエータを利用した
内燃機関用燃料噴射弁の駆動制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection valve drive control device for an internal combustion engine, and more particularly to a fuel injection valve drive control device for an internal combustion engine using a piezoelectric element actuator.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧電素子アクチュエータを利用した内燃
機関の燃料噴射弁装置は、高速動作が期待できることか
ら、最近特に注目されてきている。図6は、そのような
圧電素子を用いた内燃機関用燃料噴射弁装置の一例の構
成を示す概念構成図であり、そこには燃料噴射弁100
内に駆動用アクチュエータとして圧電素子101が利用
されている。すなわち、圧電素子101の収縮に応じ
て、ピストン102が上昇して作動油103の圧力が受
圧面106の受圧以下となると、プッシュロッド104
が上昇して、圧力室105内の燃料が噴射孔108から
加圧噴射され、また、圧電素子101の伸張時には作動
油103の圧力が増して圧縮時と逆の作用により噴射孔
108が閉じて噴射が停止する。上記動作による開弁お
よび閉弁を確実なものとするため、例えば作動油室内に
皿バネ107が配設されている。
2. Description of the Related Art A fuel injection valve device for an internal combustion engine using a piezoelectric element actuator has recently attracted particular attention because it can be expected to operate at high speed. FIG. 6 is a conceptual configuration diagram showing an example of the configuration of a fuel injection valve device for an internal combustion engine using such a piezoelectric element, in which the fuel injection valve 100 is provided.
The piezoelectric element 101 is used as a driving actuator therein. That is, when the piston 102 rises and the pressure of the hydraulic oil 103 becomes equal to or lower than the pressure received by the pressure receiving surface 106 according to the contraction of the piezoelectric element 101, the push rod 104
Rises, the fuel in the pressure chamber 105 is pressurized and injected from the injection hole 108, and when the piezoelectric element 101 expands, the pressure of the hydraulic oil 103 increases and the injection hole 108 closes due to the effect opposite to that during compression. Injection stops. In order to ensure the opening and closing of the valve by the above operation, for example, a disc spring 107 is provided in the hydraulic oil chamber.

【0003】なお、圧電素子アクチュエータによる燃料
噴射弁としては、図示のものとは逆に、圧電素子の伸張
時に燃料を噴射し、収縮時に吸入するタイプのものもあ
り、これらは燃料噴射状態である圧電素子の収縮あるい
は伸張状態の継続時間により燃料噴射量が決定される。
また、圧電素子の伸縮に応じて上下するピストンにより
燃料をポンプ駆動して燃料を噴射する構造の燃料噴射弁
もあるが、このタイプのものは圧電素子の伸縮の回数に
より燃料噴射量を決定することとなる。
As a fuel injection valve using a piezoelectric element actuator, contrary to the one shown in the figure, there is also a type that injects fuel when the piezoelectric element expands and sucks fuel when the piezoelectric element contracts, and these are in a fuel injection state. The fuel injection amount is determined by the duration of the contraction or extension of the piezoelectric element.
There is also a fuel injection valve in which the fuel is pumped by a piston that moves up and down according to the expansion and contraction of the piezoelectric element to inject fuel, but this type determines the fuel injection amount based on the number of times the piezoelectric element expands and contracts. It will be.

【0004】図7は、図6に示したような燃料噴射弁に
おける圧電素子駆動回路として好適なフライバック式駆
動回路の原理的構成を示す回路図であり、図中、201
は図6における駆動用アクチュエータとしての圧電素子
101に相当する圧電素子(PZT)、202はフライ
バックトランス、203は駆動トランジスタ、204は
充電スイッチ、205は充電用逆流防止ダイオード、2
06は放電スイッチ、207は放電用逆流防止ダイオー
ド、208は放電コイル、210は電子制御ユニットE
CUである。そして、図8は、その駆動回路における通
常動作時の動作波形を示している。
FIG. 7 is a circuit diagram showing the principle configuration of a flyback type drive circuit suitable as a piezoelectric element drive circuit in the fuel injection valve shown in FIG.
Is a piezoelectric element (PZT) corresponding to the piezoelectric element 101 as a driving actuator in FIG. 6, 202 is a flyback transformer, 203 is a drive transistor, 204 is a charging switch, 205 is a backflow prevention diode for charging, and 2 is
Reference numeral 06 is a discharge switch, 207 is a discharge backflow prevention diode, 208 is a discharge coil, and 210 is an electronic control unit E.
CU. Then, FIG. 8 shows operation waveforms in the normal operation of the drive circuit.

【0005】このフライバック式駆動回路の動作原理
は、フライバックトランス202の1次側コイルに流れ
る電流を遮断した時にトランスの2次側に発生するフラ
イバックエネルギーによって、2次側に接続された圧電
素子(PZT)201を充電し、圧電素子201を伸張
させて噴射を停止し、そして、放電コイル208を経て
圧電素子201の充電電荷を放電し、圧電素子201を
収縮させて燃料を噴射するものであり、圧電素子201
は放電から次の充電までの期間中収縮状態にあり、その
時間幅により燃料噴射量が決定されることとなる。
The operating principle of this flyback drive circuit is that the flyback transformer 202 is connected to the secondary side by flyback energy generated on the secondary side of the transformer when the current flowing through the primary coil of the flyback transformer 202 is cut off. The piezoelectric element (PZT) 201 is charged, the piezoelectric element 201 is expanded to stop the injection, and the charge of the piezoelectric element 201 is discharged through the discharge coil 208, and the piezoelectric element 201 is contracted to inject fuel. The piezoelectric element 201
Is in a contracted state during the period from discharge to the next charge, and the fuel injection amount is determined by the time width.

【0006】図8に示す動作波形中、信号211、21
2、213および214はそれぞれ噴射信号、コイル通
電信号(以下、後述するようにドエル信号ともい
う。)、PZT放電信号およびPZT充電信号であり、
電子制御ユニットECU210において、機関の運転状
態に応じて演算された燃料噴射時間を示す燃料噴射信号
211から、圧電素子201に必要な量のエネルギーを
供給するためのコイル通電信号すなわちドエル信号21
2、噴射信号211の立上りおよび立下りにそれぞれ同
期したPZT放電信号213およびPZT充電信号21
4が形成される。
In the operation waveforms shown in FIG. 8, signals 211 and 21 are included.
2, 213 and 214 are an injection signal, a coil energization signal (hereinafter also referred to as a dwell signal as described later), a PZT discharge signal and a PZT charge signal,
In the electronic control unit ECU 210, a coil energization signal for supplying a necessary amount of energy to the piezoelectric element 201, that is, a dwell signal 21 from the fuel injection signal 211 indicating the fuel injection time calculated according to the operating state of the engine.
2. PZT discharge signal 213 and PZT charge signal 21 synchronized with the rising and falling of the injection signal 211, respectively.
4 is formed.

【0007】コイル通電信号すなわちドエル信号212
は、その立下りが噴射信号211の立下りに一致されて
おり、その立上りは、立上りと立下り間の通電時間すな
わちドエル時間が圧電素子201に一定の充電エネルギ
ーを供給することができる一定時間幅、例えば4乃至5
ミリ秒、となるように設定される。これにより、圧電素
子201の伸張量が一定となり、作動油圧の変化度合い
を一定にして、結果として、時間当り燃料噴射量すなわ
ち燃料噴射率を一定化し、均一化された燃料噴射制御を
可能とするものである。また、PZT放電信号213お
よびPZT充電信号214は、それぞれ、圧電素子20
1の放電および充電を瞬時に達成するための放電スイッ
チ206および充電スイッチ204のオン/オフ制御信
号であり、ともに、そのオン期間は例えば200マイク
ロ秒程度の時間幅を有している。
Coil energization signal or dwell signal 212
Has its falling edge coincident with the falling edge of the injection signal 211, and its rising edge is a conducting time between rising and falling edges, that is, dwell time, which is a constant time during which constant charging energy can be supplied to the piezoelectric element 201. Width, eg 4 to 5
It is set to be milliseconds. As a result, the amount of expansion of the piezoelectric element 201 becomes constant, the degree of change in operating hydraulic pressure becomes constant, and as a result, the fuel injection amount per unit time, that is, the fuel injection rate becomes constant, enabling uniform fuel injection control. It is a thing. Further, the PZT discharge signal 213 and the PZT charge signal 214 are respectively supplied to the piezoelectric element 20.
This is an on / off control signal for the discharge switch 206 and the charge switch 204 for instantaneously achieving discharge and charge of No. 1, and both of them have a time width of, for example, about 200 microseconds.

【0008】まず、電子制御ユニットECU210から
供給されるコイル通電信号212により、t1 時点にお
いて駆動用トランジスタ203が導通され、フライバッ
クトランス202の1次コイルに1次電流I1 215が
流れる。この時、1次電流I 1 は、トランスの1次イン
ダクタンスをL1 とすれば、dI1 /dt=VB /L 1
(VB :電源電圧)の傾きをもって立ち上がる。そし
て、コイル通電期間の終了時点すなわちコイル通電信号
212の立下りt3 時点における1次電流をIDとする
と、フライバックトランス202には1/2(L1 ・I
D 2 )なる電磁エネルギーが蓄えられることとなる。こ
の間t1 〜t3 の初期においては、充電スイッチ204
および放電スイッチ206はともにオフ状態にあり、ま
た、圧電素子201は前の充電サイクルにおいて充電さ
れた状態にあって伸張されている。この時の圧電素子2
01の端子電圧すなわちPZT電圧216は、EC =I
D ・√(L1 /C)(C:圧電素子201の静電容量)
なる値に上昇しており、例えば+600V程度の値に達
する。
First, from the electronic control unit ECU 210
By the coil energization signal 212 supplied, t1At the point
Drive transistor 203 is turned on and the flyback
The primary current I is applied to the primary coil of the transformer 202.1215
Flowing. At this time, the primary current I 1Is the primary in of the transformer
Dactance is L1If so, dI1/ Dt = VB/ L 1
(VB: Power supply voltage) rises with a slope. That
At the end of the coil energization period, that is, the coil energization signal
212 fall t3The primary current at the time point is IDTo
And the flyback transformer 202 has 1/2 (L1・ I
D 2) Will be stored. This
Between t1~ T3In the initial stage of the charging switch 204
Both the discharge switch 206 and the discharge switch 206 are off.
Also, the piezoelectric element 201 was not charged in the previous charging cycle.
It is in a stretched condition. Piezoelectric element 2 at this time
The terminal voltage of 01, that is, the PZT voltage 216 is EC= I
D・ √ (L1/ C) (C: capacitance of the piezoelectric element 201)
It has risen to a value that reaches, for example, a value of about + 600V
To do.

【0009】フライバックコイルの通電後、噴射信号2
11の立上りすなわちt2 時点に達すると、電子制御ユ
ニットECU210からPZT放電信号213が放電ス
イッチ206に印加され、放電スイッチ206がオン状
態となって放電コイル208を介して圧電素子201の
電荷が放電される。その結果、圧電素子201は収縮
し、図6における燃料噴射弁100の噴射孔108を開
き、燃料の噴射を開始する。この過渡時においては、圧
電素子201の静電容量Cと放電コイル208とにより
共振回路が構成され、共振電流が流れて圧電素子201
の電荷は瞬時に放電し、その端子電圧であるPZT電圧
216は急激に降下する。そこで、逆流防止ダイオード
207により共振電流が遮断されて放電は終了する。こ
の過渡変化は約100マイクロ秒であり、PZT放電信
号幅約200マイクロ秒以内で終了することとなる。こ
のため、PZT電圧216は、点線図示のようにプラス
方向への振れがカットされ、ある程度のマイナス電圧、
例えば−200V、に落ち着き、圧電素子201はこの
状態に対応する収縮状態に留まることとなる。この時、
この圧電素子の収縮状態により決まるか、あるいは、機
構上定まる弁開度に応じて、図8の燃料噴射率217に
示されているように、一定率での燃料噴射が継続される
こととなる。
After energizing the flyback coil, the injection signal 2
When the rising edge of 11, that is, the time point t 2 is reached, the PZT discharge signal 213 is applied from the electronic control unit ECU 210 to the discharge switch 206, the discharge switch 206 is turned on, and the charge of the piezoelectric element 201 is discharged through the discharge coil 208. To be done. As a result, the piezoelectric element 201 contracts, opens the injection hole 108 of the fuel injection valve 100 in FIG. 6, and starts fuel injection. During this transition, the capacitance C of the piezoelectric element 201 and the discharge coil 208 form a resonance circuit, and a resonance current flows to cause the piezoelectric element 201 to flow.
Is instantaneously discharged, and the PZT voltage 216, which is the terminal voltage, drops sharply. Then, the backflow prevention diode 207 cuts off the resonance current, and the discharge ends. This transient change is about 100 microseconds and ends within the PZT discharge signal width of about 200 microseconds. For this reason, the PZT voltage 216 has its swing in the positive direction cut off as shown by the dotted line, and a certain negative voltage,
For example, the voltage settles to −200V, and the piezoelectric element 201 remains in the contracted state corresponding to this state. At this time,
Depending on the contraction state of the piezoelectric element, or according to the valve opening determined by the mechanism, the fuel injection will be continued at a constant rate as shown by the fuel injection rate 217 in FIG. .

【0010】次いで、噴射信号211の立下りすなわち
3 時点に達すると、コイル通電信号212が立下り、
駆動トランジスタ203をオフにするとともに、電子制
御ユニットECU210からPZT充電信号214が充
電スイッチ204に印加されてオンとなる。駆動トラン
ジスタ203のオフにより1次電流I1 が遮断され、フ
ライバックトランス202の2次側にフライバックパル
スを発生して、上記の通電期間中すなわちドエル時間中
に蓄積されたエネルギーを放出する。この時、充電スイ
ッチ204がオンにされているので、このフライバック
エネルギーにより圧電素子201が充電される。過渡時
において、フライバックトランス202の2次側インダ
クタンスと圧電素子201の静電容量Cとが共振回路を
構成し、共振電流が流れて圧電素子201は瞬時にフラ
イバックエネルギーにより充電されて伸張する。放電時
と同様に、逆方向の共振電流は逆流防止ダイオード20
5により遮断され、圧電素子201はフライバックエネ
ルギーによる充電状態、すなわちそのエネルギー量に対
応した伸張状態、に維持されることとなる。その結果、
圧電素子201の端子電圧すなわちPZT電圧216
は、図8に示すように、急激にプラス方向に上昇して上
述したEC すなわち例えば+600Vに達し、その電圧
に保たれることとなる。フライバックトランス202の
2次側インダクタンスは放電コイル208のものと同程
度とされており、したがって、この過渡変化も約100
マイクロ秒であり、PZT充電信号幅約200マイクロ
秒以内で終了することとなる。かくして、燃料噴射率2
17も、図示されているように、急速に噴射が停止さ
れ、噴射弁は閉じられた状態となる。
Next, when the injection signal 211 falls, that is, at time t 3 , the coil energization signal 212 falls,
The drive transistor 203 is turned off, and the PZT charge signal 214 is applied from the electronic control unit ECU 210 to the charge switch 204 to be turned on. When the drive transistor 203 is turned off, the primary current I 1 is cut off, a flyback pulse is generated on the secondary side of the flyback transformer 202, and the energy accumulated during the energization period, that is, the dwell time is released. At this time, since the charging switch 204 is turned on, the flyback energy charges the piezoelectric element 201. In the transient state, the secondary inductance of the flyback transformer 202 and the electrostatic capacitance C of the piezoelectric element 201 form a resonance circuit, and a resonance current flows, and the piezoelectric element 201 is instantly charged and expanded by the flyback energy. . As in the case of discharging, the reverse current is generated by the reverse current prevention diode 20.
5, the piezoelectric element 201 is maintained in the charged state by the flyback energy, that is, the expanded state corresponding to the energy amount. as a result,
The terminal voltage of the piezoelectric element 201, that is, the PZT voltage 216
As shown in FIG. 8, the voltage rapidly rises in the positive direction and reaches the above-mentioned E C , for example, +600 V, and is maintained at that voltage. The secondary inductance of the flyback transformer 202 is set to be approximately the same as that of the discharge coil 208, and therefore, this transient change is also about 100.
It is a microsecond, and the PZT charge signal width ends within about 200 microseconds. Thus, fuel injection rate 2
Also in 17 as shown, the injection is rapidly stopped and the injection valve is closed.

【0011】図7のフライバック式駆動回路は以上のよ
うに動作して、機関の運転状態に応じた噴射時間を有す
る噴射信号に従って、燃料噴射弁の燃料噴射を駆動制御
し、目的とする空燃比制御等の燃料噴射制御を実現する
ことができる。図9は、上記したフライバック式駆動回
路により駆動される圧電素子を用いた燃料噴射弁が適用
された4サイクル4気筒エンジンの燃料噴射弁駆動制御
システムの原理的構成を示す回路ブロック図である。こ
こでは、1個のフライバックトランス部220が共通に
用いられ、、4気筒分の燃料噴射弁操作用の圧電素子が
所定順序で選択的にフライバック式駆動回路を形成され
て駆動される。フライバック式駆動回路の残余の部分で
ある圧電素子回路部221乃至224は、図示したよう
に、4気筒に対応して同様に構成されて設けられてい
る。フライバックトランス部220および圧電素子回路
部221乃至224の構成要素は、図7のものと同一の
ものが用いられており、一例として、フライバックトラ
ンス202、駆動スイッチ(トランジスタ)203およ
び充電用逆流防止ダイオード205が共通のフライバッ
クトランス部220に設けられたものが示されている。
The flyback type drive circuit shown in FIG. 7 operates as described above to drive and control the fuel injection of the fuel injection valve in accordance with the injection signal having the injection time corresponding to the operating state of the engine, thereby making the target empty space. Fuel injection control such as fuel ratio control can be realized. FIG. 9 is a circuit block diagram showing the principle configuration of a fuel injection valve drive control system for a 4-cycle 4-cylinder engine to which a fuel injection valve using a piezoelectric element driven by the above-mentioned flyback drive circuit is applied. . Here, one flyback transformer unit 220 is commonly used, and piezoelectric elements for fuel injection valve operation for four cylinders are selectively driven in a predetermined order by forming a flyback drive circuit. Piezoelectric element circuit portions 221 to 224, which are the remaining portions of the flyback drive circuit, are configured and provided in a similar manner for four cylinders, as shown in the figure. The same components as those in FIG. 7 are used as the components of the flyback transformer unit 220 and the piezoelectric element circuit units 221 to 224, and as an example, the flyback transformer 202, the drive switch (transistor) 203, and the reverse charging flow. It is shown that the prevention diode 205 is provided in the common flyback transformer section 220.

【0012】図10は、この4気筒エンジンの燃料噴射
弁駆動制御システムにおける各気筒#1〜#4に対する
動作信号波形を概略的に示すタイムチャートである。図
中、信号231は駆動回路中のフライバックトランスの
コイルにエネルギーを蓄積、すなわち、エネルギーチャ
ージするためのコイル通電信号すなわちドエル信号であ
り、信号232は噴射信号、信号233はドエル信号2
31および噴射信号232に基づいて駆動される圧電素
子の端子電圧すなわちPZT電圧VPZT である。各気筒
に対するこれらの信号にはそれぞれ気筒番号が付されて
おり、また、各気筒の動作順序は通常の4気筒内燃機関
の点火順序に従っている。
FIG. 10 is a time chart schematically showing operation signal waveforms for each of the cylinders # 1 to # 4 in the fuel injection valve drive control system for this four-cylinder engine. In the figure, a signal 231 is a coil energization signal, that is, a dwell signal for storing energy in the coil of the flyback transformer in the drive circuit, that is, a dwell signal, a signal 232 is an ejection signal, and a signal 233 is a dwell signal 2.
31 and the terminal voltage of the piezoelectric element driven based on the ejection signal 232, that is, the PZT voltage V PZT . These signals for each cylinder are respectively labeled with cylinder numbers, and the operation sequence of each cylinder follows the ignition sequence of a normal four-cylinder internal combustion engine.

【0013】図11(1)は、実際の4気筒用圧電素子
駆動回路の一例の概略構成を示しており、そこでは、一
つのフライバックトランスAあるいはBにより4気筒#
1〜#4に対する燃料噴射弁駆動用圧電素子#1PZT
〜#4PZTが共通的に駆動され、かつ、各気筒につい
て、良好な混合気を生成するように吸気行程において、
また、点火時にプラグ周囲に濃い混合気を形成するよう
に圧縮行程において2回の燃料噴射を行うために、吸気
行程用のフライバックトランスAと圧縮行程用のフライ
バックトランスBとが設けられている。図11(2)
は、その場合の各フライバックトランスの駆動波形(1
次電流)をクランク回転角度(CA)との関係において示
すタイムチャートである。
FIG. 11 (1) shows a schematic structure of an example of an actual four-cylinder piezoelectric element drive circuit, in which one flyback transformer A or B is used for four cylinders #.
Piezoelectric element # 1PZT for driving a fuel injection valve for 1 to # 4
~ # 4PZT is commonly driven, and for each cylinder, in the intake stroke so as to generate a good air-fuel mixture,
Further, a flyback transformer A for the intake stroke and a flyback transformer B for the compression stroke are provided in order to perform fuel injection twice in the compression stroke so as to form a rich air-fuel mixture around the plug during ignition. There is. FIG. 11 (2)
Is the drive waveform of each flyback transformer (1
It is a time chart which shows the following electric current in relation to a crank rotation angle ( CA ).

【0014】図12は、より詳細に4気筒#1〜#4に
対する吸気及び圧縮行程噴射のタイミングを示すタイム
チャートであり、図中、電子制御ユニットECU(図7
の210)の出力信号としての吸気噴射用および圧縮噴
射用のPZT噴射信号(2) とフライバックトランスAお
よびBの1次コイルへの通電信号であるフライバック通
電信号すなわちドエル信号(3) 、その結果としてのPZ
T電圧波形(1) が時間関係を明らかにして示されてい
る。なお、ここでは、各気筒について吸気噴射と圧縮噴
射とがともに実行され、かつ、やや吸気噴射時間が長い
場合が示されているが、この場合は機関負荷が中程度の
負荷すなわち中負荷における制御状態に相当するもので
あり、その他の機関負荷については、必要とされる燃料
噴射量と混合気の生成状態から、例えば、軽負荷におい
ては圧縮行程のみ燃料噴射が実行され、また、高負荷に
おいては吸気行程のみ燃料噴射が実行されることとな
る。
FIG. 12 is a more detailed time chart showing the timing of intake and compression stroke injection for the four cylinders # 1 to # 4. In the figure, an electronic control unit ECU (FIG. 7) is shown.
210), the PZT injection signal (2) for intake injection and compression injection, and the flyback energization signal, that is, the dwell signal (3), which is the energization signal for the primary coils of the flyback transformers A and B, PZ as a result
The T voltage waveform (1) is shown demonstrating the time relationship. It should be noted that, here, the case where both the intake injection and the compression injection are executed for each cylinder and the intake injection time is slightly long is shown, but in this case, the control is performed at a medium engine load, that is, a medium load. For other engine loads, from the required fuel injection amount and the generation state of the air-fuel mixture, for example, at a light load, fuel injection is executed only in the compression stroke, and at a high load. Means that fuel injection is executed only in the intake stroke.

【0015】以上のような自動車の内燃機関の燃料噴射
弁駆動制御装置においては、機関の運転状態に応じて、
常時かつ広範囲に、その燃料噴射量が制御されており、
機関の運転状態を示すパラメータ、例えばアクセル開度
ACCPやエンジン回転数NE、により決定される燃料噴射量
INJ に応じて噴射信号を形成し、それに基づいてドエ
ル信号ならびにPZT放電および充電信号を調整するこ
とにより、燃料噴射の時期および時間を制御して、機関
各気筒に対する実際の燃料噴射量が制御されることとな
る。
In the fuel injection valve drive control device for an internal combustion engine of an automobile as described above, depending on the operating state of the engine,
The amount of fuel injection is controlled constantly and in a wide range,
A parameter indicating the operating state of the engine, such as the accelerator opening
Controls the timing and time of fuel injection by forming an injection signal according to the fuel injection amount Q INJ determined by ACCP and engine speed NE, and adjusting the dwell signal and PZT discharge and charge signal based on it. Then, the actual fuel injection amount for each cylinder of the engine is controlled.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】上記したような圧縮行
程噴射および吸気行程噴射の2回噴射方式の内燃機関の
燃料噴射弁駆動制御装置において、図13に示すよう
に、例えば#1気筒の圧縮工程噴射の終了タイミングと
他の#3気筒の吸気行程噴射の終了タイミングが接近す
ると、両方の気筒の燃料噴射弁内の圧電素子に対する充
電期間が重複して両圧電素子が一度に充電され、各圧電
素子に同時に流れる電流IPZT (#1)およびI PZT (#3)の
配分が偏り、例えば図示のように、IPZT (#1)が多く、
かつ、IPZT(#3)が少なくなるように歪むことが発生す
る。その結果、図中のPZT電圧VPZ T にみられるよう
に、VPZT (#1)は#3気筒からエネルギーをもらって大
きくなり、VPZT (#3)は#1気筒にエネルギーをとられ
て小さくなることとなる。
The above-mentioned compressed row
Of a two-injection type internal combustion engine of stroke injection and intake stroke injection
In the fuel injection valve drive control device, as shown in FIG.
And, for example, the end timing of the compression process injection of the # 1 cylinder
The end timing of the intake stroke injection of the other # 3 cylinder approaches
Then, charging of the piezoelectric elements in the fuel injection valves of both cylinders is performed.
Both piezoelectric elements are charged at
Current I flowing through the elements simultaneouslyPZT(# 1) and I PZT(# 3)
The distribution is biased, for example, IPZTThere are many (# 1),
And IPZTDistortion may occur so that (# 3) is reduced.
It As a result, the PZT voltage V in the figurePZ TAs seen in
To VPZT(# 1) is big because it gets energy from # 3 cylinder
Kiku, VPZT(# 3) has energy taken up by # 1 cylinder
Will be smaller.

【0017】このように相異なる二つの気筒の圧縮行程
噴射と吸気行程噴射の終了時期が重複すると、各噴射に
対応した吸気噴射用フライバックコイルと圧縮行程噴射
用フライバックコイルによるエネルギー供給源が混線す
ることとなり、均等なエネルギー配分ができなくなり、
エネルギー供給量が少ない側の圧電素子により駆動され
る燃料噴射弁を備えた気筒において燃料の噴射量が減少
し、エンジン失火が発生するという問題が生ずる。
If the end timings of the compression stroke injection and the intake stroke injection of the two different cylinders overlap each other, the energy supply source by the intake injection flyback coil and the compression stroke injection flyback coil corresponding to each injection is generated. It will be crossed and it will not be possible to evenly distribute energy.
In a cylinder equipped with a fuel injection valve that is driven by a piezoelectric element on the side where the amount of energy supplied is small, the amount of fuel injection decreases, causing a problem of engine misfire.

【0018】本発明は、このような問題点を解消するこ
とができるように、点火順序が隣接する気筒における圧
縮行程噴射と吸気行程噴射とに対するドエルオフ時間の
重複を回避するように補正することができる内燃機関の
燃料噴射弁駆動制御装置を提供することを目的とする。
In order to solve such a problem, the present invention can be corrected so as to avoid the overlap of the dwell-off time for the compression stroke injection and the intake stroke injection in the cylinders having the adjacent ignition orders. An object of the present invention is to provide a fuel injection valve drive control device for an internal combustion engine.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、図1に
全体構成を概念的に示すように、トランスの2次コイル
に圧電素子を接続し、所定のタイミングで1次コイルに
流れる電流を遮断することにより、2次コイルにフライ
バックエネルギーを発生させて圧電素子を充電させると
ともに、該圧電素子を所定のタイミングで放電させて、
該圧電素子により操作される燃料噴射弁を開閉制御する
もの(B)であって、複数の気筒に燃料を噴射するため
の複数の燃料噴射弁(1、2、・・・、N)を所定順序
で開閉制御(D)するとともに、各燃料噴射弁を1サイ
クル内の吸気行程および圧縮行程において複数回噴射す
るように制御(A)する内燃機関の燃料噴射弁駆動制御
装置において、特定の気筒の圧縮行程噴射終了タイミン
グと他の気筒の吸気行程噴射終了タイミングが互いに近
接した場合は、少なくとも一方の噴射タイミングをずら
すように噴射時期を補正(C)するように構成される。
この噴射時期の補正は、吸気行程噴射終了タイミングを
圧縮行程噴射終了タイミングから離れる方向にずらすよ
うにされる。
According to the present invention, a piezoelectric element is connected to a secondary coil of a transformer, and a current flowing through the primary coil at a predetermined timing, as conceptually shown in FIG. By shutting off, the flyback energy is generated in the secondary coil to charge the piezoelectric element, and the piezoelectric element is discharged at a predetermined timing,
(B) for controlling opening / closing of a fuel injection valve operated by the piezoelectric element, wherein a plurality of fuel injection valves (1, 2, ..., N) for injecting fuel into a plurality of cylinders are predetermined. In a fuel injection valve drive control device for an internal combustion engine, which performs open / close control (D) in sequence, and controls (A) each fuel injection valve to be injected multiple times in an intake stroke and a compression stroke in one cycle, a specific cylinder When the compression stroke injection end timing of (1) and the intake stroke injection end timing of the other cylinders are close to each other, the injection timing is corrected (C) so that at least one injection timing is shifted.
The injection timing is corrected by shifting the intake stroke injection end timing in a direction away from the compression stroke injection end timing.

【0020】[0020]

【作用】上記の構成によれば、吸気行程噴射と圧縮行程
噴射との噴射終了時期が重複することがなくなるため、
各噴射弁内の圧電素子に充電されるエネルギーは均等に
配分されることとなり、各噴射弁における燃料噴射量を
所望のものに制御することができる。
According to the above construction, since the injection end timings of the intake stroke injection and the compression stroke injection do not overlap,
The energy charged in the piezoelectric element in each injection valve is evenly distributed, and the fuel injection amount in each injection valve can be controlled to a desired amount.

【0021】[0021]

【実施例】以下に、本発明による内燃機関の燃料噴射弁
駆動制御装置の実施例について、上述した噴射の重複を
回避するための構成を説明する。PZT駆動回路として
は、図11に示されている構成が用いられており、上記
したように、フライバックコイルAは#1〜#4気筒の
吸気行程噴射を担当し、フライバックコイルBは圧縮行
程噴射を担当している。吸気行程と圧縮行程において噴
射が要求される2回噴射制御システムでは、#1→#3
→#4→#2と燃焼が進む過程において、連続する気筒
間で先行する気筒、例えば#1、の圧縮行程噴射と後続
の気筒、例えば#3、の吸気行程噴射の終了時刻が重複
する場合が発生する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A configuration for avoiding the above-mentioned injection overlap will be described below with respect to an embodiment of a fuel injection valve drive control device for an internal combustion engine according to the present invention. As the PZT drive circuit, the configuration shown in FIG. 11 is used. As described above, the flyback coil A is in charge of intake stroke injection for the # 1 to # 4 cylinders, and the flyback coil B is for compression. In charge of stroke injection. In the double injection control system in which injection is required in the intake stroke and the compression stroke, # 1 → # 3
→ # 4 → # 2, in the process of progressing combustion, when the end time of the compression stroke injection of the preceding cylinder, for example, # 1 and the intake stroke injection of the following cylinder, for example, # 3, overlap between consecutive cylinders. Occurs.

【0022】図2は、そのような#1圧縮行程噴射と#
3吸気行程噴射の終了時期が重複している場合に、その
重複を回避する本発明による補正制御法を説明するため
のタイムチャートである。重複の回避に当たっては、吸
気行程噴射は良好な混合気を生成するためのものであ
り、そして、圧縮行程噴射は点火直前にプラグの周囲に
濃い混合気を形成するためのものであって、吸気行程噴
射の方が比較的燃焼に鈍感であることから、吸気行程噴
射の方を近接の条件に従って進角側あるいは遅角側に余
裕時間Tcを見込んでずらすようにする。
FIG. 2 shows such # 1 compression stroke injection and #
3 is a time chart for explaining a correction control method according to the present invention that avoids the overlap when the end timings of the three intake stroke injections overlap. In avoiding overlap, the intake stroke injection is for producing a good mixture, and the compression stroke injection is for forming a rich mixture around the plug just before ignition. Since the stroke injection is relatively insensitive to combustion, the intake stroke injection is shifted to the advance side or the retard side in consideration of the margin time Tc according to the proximity condition.

【0023】図2AおよびBに示すように、#1気筒の
圧縮行程噴射のためのドエル信号および噴射信号と、#
3気筒の吸気行程噴射のためのドエル信号および噴射信
号とが、ほぼ同時期に接近している。ここでは、簡単化
のために、それらの信号における時間パラメータが#2
TDCタイミングを基準として表されている。すなわ
ち、#1気筒の圧縮行程噴射のためのドエル信号につい
ては、ドエルオン時間:TDWLS#1 、ドエル時間:TDWL、
ドエルオフ時間:TDWLE#1 #1気筒の圧縮行程噴射のための噴射信号については、
噴射開始時間:TAINJ#1 、噴射時間:TINJ#1、また、#
3気筒の吸気行程噴射のためのドエル信号については、
ドエルオン時間:TDWLS#3 、ドエル時間:TDWL、ドエル
オフ時間:TDWLE#3 #3気筒の吸気行程噴射のための噴射信号については、
噴射開始時間:TAINJ#3 、噴射時間:TINJ#3 により表されている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the dwell signal and the injection signal for the compression stroke injection of the # 1 cylinder, and
The dwell signal and the injection signal for the intake stroke injection of the three cylinders approach each other at substantially the same time. Here, for simplicity, the time parameter in those signals is # 2.
It is represented with reference to TDC timing. That is, regarding the dwell signal for the compression stroke injection of the # 1 cylinder, the dwell on time: TDWLS # 1, the dwell time: TDWL,
Dwell off time: TDWLE # 1 For injection signal for compression stroke injection of # 1 cylinder,
Injection start time: TAINJ # 1, injection time: TINJ # 1, again #
Regarding the dwell signal for the intake stroke injection of 3 cylinders,
Dwell on time: TDWLS # 3, dwell time: TDWL, dwell off time: TDWLE # 3 For injection signal for intake stroke injection of # 3 cylinder,
Injection start time: TAINJ # 3, injection time: TINJ # 3.

【0024】そこで、本発明による補正制御に当たって
は、まず、#1気筒の圧縮行程用ドエルオフ時間と#3
気筒の吸気行程用ドエルオフ時間との差をとる。すなわ
ち、 ΔT=TDWLE#1-TDWLE#3 を計算する。次いで、両噴射のためのドエルオフ時間が
近接しているかどうかと、その近接の条件すなわち近接
の方向とをこのドエルオフ時間差ΔTと余裕時間Tcと
の大小関係およびその正負をみて判断し、次のような対
策を実行する。なお、余裕時間Tcとしては、例えば、
上述したように、PZT充電信号の時間幅程度のもの、
すなわち、約200マイクロ秒を用いることができる。
Therefore, in the correction control according to the present invention, first, the dwell off time for the compression stroke of the # 1 cylinder and the # 3 cylinder are set.
Take the difference from the dwell off time for the intake stroke of the cylinder. That is, ΔT = TDWLE # 1-TDWLE # 3 is calculated. Next, whether or not the dwell-off times for both injections are close to each other and the condition of the close-up, that is, the direction of the close-up, are judged by observing the magnitude relationship between the dwell-off time difference ΔT and the margin time Tc and the sign thereof, and Take appropriate measures. The margin time Tc is, for example,
As described above, the time width of the PZT charge signal is about
That is, about 200 microseconds can be used.

【0025】対策:Tc≧ΔT≧0の場合、すなわ
ち、#1に対して#3が進角側において近接している場
合には、図2Cに示すように、#3のドエルオフ時間を
#1よりTc時間相当分進角する。すなわち、 TDWLE#3 =TDWLE#1−Tc=TDWLE#3−( Tc−ΔT) として、進角側へずらす。同様に、#3のドエルオン時
間および噴射開始時間も進角側へずらす。すなわち、 TDWLS#3 =TDWLS#3−( Tc−ΔT) TAINJ#3 =TAINJ#3−( Tc−ΔT) とする。
Countermeasure: When Tc ≧ ΔT ≧ 0, that is, when # 3 is close to # 1 on the advance side, the dwell off time of # 3 is set to # 1 as shown in FIG. 2C. Advances by an amount corresponding to Tc time. That is, TDWLE # 3 = TDWLE # 1−Tc = TDWLE # 3− (Tc−ΔT) is set to the advance side. Similarly, the dwell-on time and injection start time of # 3 are also shifted to the advance side. That is, TDWLS # 3 = TDWLS # 3 -− (Tc−ΔT) TAINJ # 3 = TAINJ # 3− (Tc−ΔT).

【0026】対策:0>ΔT≧−Tcの場合、すなわ
ち、#1に対して#3が遅角側において近接している場
合には、図2Dに示すように、#3のドエルオフ時間を
#1よりTc時間相当分遅角する。すなわち、 TDWLE#3 =TDWLE#1+Tc=TDWLE#3+Tc+ΔT として、遅角側へずらす。同様に、#3のドエルオン時
間および噴射開始時間も遅角側へずらす。すなわち、 TDWLS#3 =TDWLS#3+Tc+ΔT TAINJ#3 =TAINJ#3+Tc+ΔT とする。
Countermeasure: When 0> ΔT ≧ −Tc, that is, when # 3 is close to # 1 on the retard side, as shown in FIG. 2D, the dwell off time of # 3 is changed to #. From 1, the angle is delayed by a time corresponding to Tc time. That is, TDWLE # 3 = TDWLE # 1 + Tc = TDWLE # 3 + Tc + ΔT, and shift to the retard side. Similarly, the dwell-on time and injection start time of # 3 are also shifted to the retard side. That is, TDWLS # 3 = TDWLS # 3 + Tc + ΔT TAINJ # 3 = TAINJ # 3 + Tc + ΔT.

【0027】以上の対策により、#1気筒の圧縮行程噴
射のためのドエルオフ時間と#3気筒の吸気行程噴射の
ためのドエルオフ時間とをTc時間間隔となるようにず
らすことができ、両噴射のための圧電素子充電時間の重
複を完全に回避することができる。図3は、本発明によ
る内燃機関の燃料噴射弁駆動制御装置の実施例の動作を
説明するためのタイミングチャートであり、図4および
図5がそれを実現するためのソフトウェアの一例を示す
フローチャートである。なお、ここでは、#4気筒の圧
縮行程噴射と#2気筒の吸気行程噴射とが接近している
場合を例にして説明する。
By the above measures, the dwell-off time for the compression stroke injection of the # 1 cylinder and the dwell-off time for the intake stroke injection of the # 3 cylinder can be shifted so as to be the Tc time interval, and both injections can be performed. Therefore, it is possible to completely avoid the overlap of the piezoelectric element charging time. FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the embodiment of the fuel injection valve drive control device for the internal combustion engine according to the present invention, and FIGS. 4 and 5 are flowcharts showing an example of software for realizing the same. is there. Here, a case where the compression stroke injection of the # 4 cylinder and the intake stroke injection of the # 2 cylinder are close to each other will be described as an example.

【0028】まず、図4のベースルーチンにおいて、例
えば5ミリ秒毎の一定周期で、圧縮行程噴射用および吸
気行程噴射用の基本の噴射出力データおよびドエル出力
データを事前に計算する。すなわち、演算ステップaに
おいて、圧縮行程噴射用(A2)および吸気行程噴射用(A1)
の基本の噴射出力データ、すなわち、噴射開始時期TAIN
JA1 、TAINJA2 および噴射時間TINJA1、TINJA2をアクセ
ル開度ACCPおよびエンジン回転数NEに基づいて計算す
る: TAINJA1=f(ACCP,NE) TAINJA2=f(ACCP,NE) TINJA1=f(ACCP,NE) TINJA2=f(ACCP,NE) 次いで、演算ステップbにおいて、圧縮行程噴射用(A2)
および吸気行程噴射用(A1)の基本のドエル出力データ、
すなわち、ドエル開始時期TDWLSA1 、TDWLSA2およびド
エル時間TDWL、基準30 (CA) 角位置CASET を計算す
る: TDWLSA1=f(TAINJA1,TINJA1,NE) TDWLSA2=f(TAINJA2,TINJA2,NE) CASET=f(TDWLSA2,NE) TDWL=constant(ms) 図5は、30 (CA) 毎に実行されるドエルオフ時間をず
らすための30 (CA)割込ルーチンである。そして、図
3に、そこで取り扱うデータの時間関係が示されてい
る。まず、ステップcにおいて、噴射およびドエル信号
を出力するタイミングであるか否か(CASET?)を判断す
る。Yes であれば、ステップdにおいて、噴射順序が隣
接する気筒の燃料噴射弁に対するドエルデータのうち、
先行する気筒の燃料噴射弁に対する圧縮行程噴射のため
のドエルオフ時間TDWLEA2 と後続の気筒の燃料噴射弁に
対する吸気行程噴射のためのドエルオフ時間TDWLEA1 と
の差ΔTを計算する。次いで、ステップeにおいて、Δ
Tが零以上の正の方向であるか否かを判断する。なお、
ΔTが余裕時間Tc以上の場合は、本発明による補正が
不必要であるが、特にそのためのフローは示されていな
い。
First, in the base routine of FIG. 4, basic injection output data and dwell output data for compression stroke injection and intake stroke injection are calculated in advance, for example, at fixed intervals of 5 milliseconds. That is, in the calculation step a, for compression stroke injection (A2) and intake stroke injection (A1)
Of basic injection output data, that is, injection start timing TAIN
Calculate JA1, TAINJA2 and injection time TINJA1, TINJA2 based on accelerator position ACCP and engine speed NE: TAINJA1 = f (ACCP, NE) TAINJA2 = f (ACCP, NE) TINJA1 = f (ACCP, NE) TINJA2 = f (ACCP, NE) Next, in the calculation step b, for compression stroke injection (A2)
And basic dwell output data for intake stroke injection (A1),
That is, the dwell start time TDWLSA1, TDWLSA2 and dwell time TDWL, the reference 30 ( CA ) angular position CASET are calculated: TDWLSA1 = f (TAINJA1, TINJA1, NE) TDWLSA2 = f (TAINJA2, TINJA2, NE) CASET = f (TDWLSA2 , NE) TDWL = constant (ms) FIG. 5 shows a 30 ( CA ) interrupt routine executed every 30 ( CA ) for shifting the dwell-off time. Then, FIG. 3 shows the time relation of the data handled therein. First, in step c, it is determined whether or not it is the timing to output the injection and dwell signals (CASET?). If Yes, in step d, among the dwell data for the fuel injection valves of the cylinders adjacent to each other in the injection order,
The difference ΔT between the dwell-off time TDWLEA2 for the compression stroke injection for the fuel injection valve of the preceding cylinder and the dwell-off time TDWLEA1 for the intake stroke injection for the fuel injection valve of the following cylinder is calculated. Then, in step e, Δ
It is determined whether T is in the positive direction of zero or more. In addition,
When ΔT is equal to or longer than the margin time Tc, the correction according to the present invention is unnecessary, but a flow for that purpose is not shown.

【0029】ステップeの判断がYes であれば、ステッ
プfに進み、後続の気筒の燃料噴射弁に対するドエルオ
ン/オフ時間TDWLEA1/TDWLSA1 および噴射開始時間TAIN
JA1について、先行の気筒の燃料噴射弁に対するものか
ら余裕時間Tc分の進角補正処理を実行する。なお、こ
の時、噴射時間TINJA1は変更しない。すなわち、次のよ
うに補正処理を実行する。
If the determination in step e is Yes, the process proceeds to step f and the dwell on / off time TDWLEA1 / TDWLSA1 and the injection start time TAIN for the fuel injection valve of the subsequent cylinder
With respect to JA1, the advance angle correction process for the margin time Tc is executed from that for the fuel injection valve of the preceding cylinder. At this time, the injection time TINJA1 is not changed. That is, the correction process is executed as follows.

【0030】TDWLEA1(i)=TDWLEA1(i)-(Tc-ΔT) TDWLSA1(i)=TDWLSA1(i)-(Tc-ΔT) TAINJA1(i)=TAINJA1(i)-(Tc-ΔT) TINJA1(i)=TINJA1(i) また、ステップeの判断がNoであれば、ステップgに進
み、後続の気筒の燃料噴射弁に対するドエルオン/オフ
時間TDWLEA1/TDWLSA1 および噴射開始時間TAINJA1 につ
いて、先行の気筒の燃料噴射弁に対するものから余裕時
間Tc分の遅角補正処理を実行する。なお、この時、噴
射時間TINJA1は変更しない。すなわち、次のように補正
処理を実行する。
TDWLEA1 (i) = TDWLEA1 (i)-(Tc-ΔT) TDWLSA1 (i) = TDWLSA1 (i)-(Tc-ΔT) TAINJA1 (i) = TAINJA1 (i)-(Tc-ΔT) TINJA1 ( i) = TINJA1 (i) If the judgment in step e is No, the process proceeds to step g, and the dwell on / off time TDWLEA1 / TDWLSA1 and the injection start time TAINJA1 for the fuel injection valve of the subsequent cylinder are compared with those of the preceding cylinder. The retard correction process for the margin time Tc is executed from the fuel injection valve. At this time, the injection time TINJA1 is not changed. That is, the correction process is executed as follows.

【0031】TDWLEA1(i)=TDWLEA1(i)+Tc+ ΔT TDWLSA1(i)=TDWLSA1(i)+Tc+ ΔT TAINJA1(i)=TAINJA1(i)+Tc+ ΔT TINJA1(i)=TINJA1(i) こうして得られたドエルデータおよび噴射データとエン
ジン回転数NEに基づいて、ステップhにおいて、隣接す
る噴射についての基準角30 (CA) すなわちCASET から
の設定ドエルオン時間TA1 およびTA2 、設定噴射開始時
間TDA1およびTDA2を計算する。しかる後、ステップjに
おいて、それらの算出データを、噴射時間TINJおよびド
エル時間TDWLとともに、出力する。
TDWLEA1 (i) = TDWLEA1 (i) + Tc + ΔT TDWLSA1 (i) = TDWLSA1 (i) + Tc + ΔT TAINJA1 (i) = TAINJA1 (i) + Tc + ΔT TINJA1 (i) = TINJA1 (i) Based on the obtained dwell data and injection data and the engine speed NE, at step h, the reference angle 30 ( CA ) for adjacent injections, that is, the set dwell on time TA1 and TA2 from CASET, and the set injection start times TDA1 and TDA2 are set. calculate. Then, in step j, the calculated data are output together with the injection time TINJ and the dwell time TDWL.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上のように、本発明の内燃機関の燃料
噴射弁駆動制御装置によれば、点火順序が隣接する気筒
における後続気筒の吸気行程噴射と先行気筒の圧縮行程
噴射との噴射終了時期が重複することがなくなるため、
各燃料噴射弁内の圧電素子に充電されるエネルギーは均
等に配分されることとなり、各燃料噴射弁における燃料
噴射量を所望のものに正しく制御することができる。
As described above, according to the fuel injection valve drive control system for an internal combustion engine of the present invention, the injection end of the intake stroke injection of the succeeding cylinder and the compression stroke injection of the preceding cylinder in the cylinders adjacent in ignition order is completed. Because the times do not overlap,
The energy charged in the piezoelectric element in each fuel injection valve is evenly distributed, and the fuel injection amount in each fuel injection valve can be correctly controlled to a desired amount.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による内燃機関の燃料噴射弁駆動制御装
置の全体構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a fuel injection valve drive control device for an internal combustion engine according to the present invention.

【図2】本発明に基づいて重複を回避する制御法を説明
するためのタイムチャートである。
FIG. 2 is a time chart for explaining a control method for avoiding duplication based on the present invention.

【図3】本発明による内燃機関の燃料噴射弁駆動制御装
置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the fuel injection valve drive control device for the internal combustion engine according to the present invention.

【図4】本発明による内燃機関の燃料噴射弁駆動制御装
置を実現するためのソフトウェアの一例を示すフローチ
ャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of software for realizing a fuel injection valve drive control device for an internal combustion engine according to the present invention.

【図5】本発明による内燃機関の燃料噴射弁駆動制御装
置を実現するためのソフトウェアの一例を示すフローチ
ャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of software for implementing the fuel injection valve drive control device for the internal combustion engine according to the present invention.

【図6】圧電素子を用いた内燃機関用燃料噴射弁装置の
一例の構成を示す概念構成図である。
FIG. 6 is a conceptual configuration diagram showing an example configuration of a fuel injection valve device for an internal combustion engine using a piezoelectric element.

【図7】フライバック式圧電素子駆動回路の原理的構成
を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a principle configuration of a flyback type piezoelectric element drive circuit.

【図8】図7のフライバック式圧電素子駆動回路の動作
信号波形を示すタイムチャートである。
8 is a time chart showing operation signal waveforms of the flyback type piezoelectric element drive circuit of FIG.

【図9】フライバック式駆動回路により駆動される圧電
素子を用いた燃料噴射弁が適用された4サイクル4気筒
エンジンの燃料噴射弁駆動制御システムの原理的構成を
示す回路ブロック図である。
FIG. 9 is a circuit block diagram showing a principle configuration of a fuel injection valve drive control system of a 4-cycle 4-cylinder engine to which a fuel injection valve using a piezoelectric element driven by a flyback drive circuit is applied.

【図10】図9の4サイクル4気筒エンジンの燃料噴射
弁駆動制御システムの動作を説明するためのタイムチャ
ートである。
10 is a time chart for explaining the operation of the fuel injection valve drive control system of the 4-cycle 4-cylinder engine of FIG.

【図11】実際の4気筒用圧電素子駆動回路の一例の構
成を概念的に示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram conceptually showing the structure of an example of an actual four-cylinder piezoelectric element drive circuit.

【図12】図14の4気筒用圧電素子駆動回路における
吸気及び圧縮行程噴射のタイミングを示すタイムチャー
トである。
12 is a time chart showing the timing of intake and compression stroke injection in the four-cylinder piezoelectric element drive circuit of FIG.

【図13】4サイクル4気筒エンジンの燃料噴射弁駆動
制御システムにおいてドエルオフ時間が重複する状態を
説明するためのタイムチャートである。
FIG. 13 is a time chart for explaining a state where dwell-off times overlap in a fuel injection valve drive control system for a 4-cycle 4-cylinder engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100…燃料噴射弁 101、201…圧電素子 103…作動油 104…プッシュロッド 105…圧力室 108…噴射孔 202…フライバックトランス 203…駆動トランジスタ 204…充電スイッチ 205、207…逆流防止ダイオード 206…放電スイッチ 208…放電コイル 210…電子制御ユニット 211…噴射信号 212…コイル通電信号 213…PZT放電信号 214…PZT充電信号 215…1次電流 216…PZT電圧 217…燃料噴射率 221、222、223、224…フライバック式駆動
回路 231…ドエル信号 232…噴射信号 233…PZT電圧
100 ... Fuel injection valve 101, 201 ... Piezoelectric element 103 ... Hydraulic oil 104 ... Push rod 105 ... Pressure chamber 108 ... Injection hole 202 ... Flyback transformer 203 ... Drive transistor 204 ... Charge switch 205, 207 ... Backflow prevention diode 206 ... Discharge Switch 208 ... Discharge coil 210 ... Electronic control unit 211 ... Injection signal 212 ... Coil energization signal 213 ... PZT discharge signal 214 ... PZT charge signal 215 ... Primary current 216 ... PZT voltage 217 ... Fuel injection rate 221, 222, 223, 224 ... Flyback drive circuit 231 ... Dwell signal 232 ... Injection signal 233 ... PZT voltage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森野 精二 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 ▲吉▼谷 仁宏 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Seiji Morino 1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi Prefecture, Nihon Denso Co., Ltd. (72) Inventor ▲ Yoshihiro Tani, 1-chome, Showa-cho, Kariya city, Aichi prefecture Address: Nippon Denso Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トランスの2次コイルに圧電素子を接続
し、所定のタイミングで1次コイルに流れる電流を遮断
することにより、2次コイルにフライバックエネルギー
を発生させて圧電素子を充電させるとともに、該圧電素
子を所定のタイミングで放電させて、該圧電素子により
操作される燃料噴射弁を開閉制御するものであって、複
数の気筒に燃料を噴射するための複数の燃料噴射弁を所
定順序で順次駆動させるように制御するとともに、各燃
料噴射弁を1サイクル内の吸気行程および圧縮行程にお
いて複数回噴射するように制御する内燃機関用燃料噴射
弁駆動制御装置において、特定の気筒の圧縮行程噴射終
了タイミングと他の気筒の吸気行程噴射終了タイミング
が互いに近接した状態を判別し、少なくとも一方の噴射
タイミングをずらすように補正する噴射時期補正手段を
有することを特徴とする内燃機関の燃料噴射弁駆動制御
装置。
1. A piezoelectric element is connected to a secondary coil of a transformer, and a current flowing through the primary coil is cut off at a predetermined timing to generate flyback energy in the secondary coil to charge the piezoelectric element. , Which controls the opening and closing of a fuel injection valve operated by the piezoelectric element by discharging the piezoelectric element at a predetermined timing, and a plurality of fuel injection valves for injecting fuel into a plurality of cylinders are arranged in a predetermined order. In the fuel injection valve drive control device for an internal combustion engine, which controls the fuel injection valves to be sequentially driven by the fuel injection valve, the fuel injection valves are controlled to be injected multiple times in the intake stroke and the compression stroke in one cycle. Distinguish the state where the injection end timing and the intake stroke injection end timing of other cylinders are close to each other, and shift at least one of the injection timings. A fuel injection valve drive control device for an internal combustion engine, comprising:
【請求項2】 噴射時期補正手段が吸気行程噴射終了タ
イミングを圧縮行程噴射終了タイミングから離れる方向
にずらすようにし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弁駆動制御装置。
2. The fuel injection valve drive control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the injection timing correction means shifts the intake stroke injection end timing in a direction away from the compression stroke injection end timing.
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US7706956B2 (en) 2006-09-27 2010-04-27 Denso Corporation Apparatus and system for driving fuel injectors with piezoelectric elements

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