JPH06264811A

JPH06264811A - 内燃機関の燃料噴射弁駆動制御装置

Info

Publication number: JPH06264811A
Application number: JP5421593A
Authority: JP
Inventors: Masaki Mitsuyasu; 正記光安; Daisaku Sawada; 大作沢田; Seiji Morino; 精二森野; 仁宏 ▲吉▼谷; Hitohiro Yoshitani
Original assignee: Toyota Motor Corp; NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-03-15
Filing date: 1993-03-15
Publication date: 1994-09-20

Abstract

(57)【要約】【目的】急加速時においても、圧電素子の充電エネル
ギーを所望の値とすることができる圧電素子利用の燃料
噴射弁駆動制御装置を提供する。【構成】フライバックトランス（Ｄ）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次側コイルにフライ
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、その圧電素子を所定のタイミングで放電させて
（Ｃ）、その圧電素子により操作される燃料噴射弁
（Ｅ）を開閉制御する内燃機関の燃料噴射弁駆動制御装
置において、１次側コイルへの通電時間が所定の時間と
なるように１次側コイルへの通電開始時期を決定する
（Ａ）とともに、エンジン回転数の変化率に基づいて通
電開始時期を補正する（Ｂ）ことができるように構成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の燃料噴射弁
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。

【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１０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１０
０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。

【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。

【０００４】図１１は、図１０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、２
０１は図１０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、２
０４は充電スイッチ、２０５は充電用逆流防止ダイオー
ド、２０６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ＥＣＵである。そして、図１２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。

【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。

【０００６】図１２に示す動作波形中、信号２１１、２
１２、２１３および２１４はそれぞれ噴射信号、コイル
通電信号（後述するドエル信号に相当する）、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２１２、噴射信号２１
１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２１４が形成される。

【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、立上りと立下りとの間の通電時間
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２１
３およびＰＺＴ充電信号２１４は、それぞれ、圧電素子
２０１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。

【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Ｉ₁２１５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＝Ｖ_B／Ｌ ₁
（Ｖ_B：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Ｉ_D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、Ｅ_C＝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。

【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１０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２０
１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−２００
Ｖ、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１１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。

【００１０】次いで、噴射信号２１１の立下りすなわち
ｔ₃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２０５
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１１に示すように、急激にプラス方向に上昇して上述
したＥ_C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充電信号幅以内で終了すること
となる。かくして、燃料噴射率２１７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。

【００１１】図１１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。そして、自動車の内燃機関において
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N
E、により決定される燃料噴射量Ｑ_IN _Jに応じて、ドエ
ル信号およびＰＺＴ放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、実際の燃料噴射量が
制御されることとなる。

【００１２】このようなフライバック式駆動回路におい
ては、通常は、フライバックコイルにエネルギーを供給
するための通電時間すなわちドエル時間を一定にして供
給エネルギーを一定化し、その結果、燃料噴射量の調整
率を一定化しているが、要求される運転状態に対応する
ためのエンジン電子制御においては、ドエルの立上り、
あるいは、立下り時期を角度制御する必要があるため、
直前の１８０_CA（_CA：クランク回転角度）と所要時間と
の関係を基にしてドエル時間を角度に換算し直して、立
上り、あるいは、立下り位置を角度制御している。そこ
で、エンジン回転の急上昇時には、換算時刻と出力時刻
との間での角度／時間関係が大きくずれることとなり、
結果として、例えばドエル時間が１０％近く短くなる
と、供給エネルギーも約１０％減少し、それだけ噴射量
が減少する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記したフライバック
式駆動回路により燃料噴射弁の圧電素子を駆動する場
合、所定のクランクタイミングで１次側の電流を遮断す
ることによって燃料噴射弁を閉弁する。また、圧電素子
の充電エネルギーは１次側への電流の通電時間（ドエル
時間）により決定されるが、通電遮断時期がクランクタ
イミングにより決定されるために、通電開始時期もクラ
ンクタイミングにより決定されることとなる。したがっ
て、通電開始時期の決定後にエンジン回転速度が変化す
ると、時間／クランク角度が変化してしまい、所定のド
エル時間を確保することができなくなるという問題点が
ある。

【００１４】そこで、本発明は、上記した問題点を解消
することのできる圧電素子駆動制御装置を提供すること
を目的とする。

【００１５】

【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、フライバックトランス
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次側
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、その圧電素子を所定のタイミン
グで放電させて、その圧電素子により操作される燃料噴
射弁を開閉制御する内燃機関の燃料噴射弁駆動制御装置
（図中のＣ、Ｄ、Ｅ）において、１次側コイルへの通電
時間が所定の時間となるように１次側コイルへの通電開
始時期を決定する（図中の通電量・噴射量設定手段Ａ）
とともに、エンジン回転数の変化率に基づいて通電開始
時期を補正する（図中の通電開始時期補正手段Ｂ）こと
ができるように構成される。

【００１６】

【作用】この構成によれば、フライバックトランスの１
次側コイルへの通電開始時期をエンジン回転数の変化率
に基づいて補正するので、エンジンの加速によって通電
開始時期決定の基礎となる時間／クランク角が変化して
も、通電時間すなわちドエル時間を一定とすることがで
き、燃料噴射弁を操作する圧電素子への供給エネルギー
を一定化して、正確なエンジン制御を可能とすることが
できる。

【００１７】

【実施例】図２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１１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２
０２、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。

【００１８】図１３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Ｖ_PZT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。

【００１９】上記したような燃料噴射弁駆動制御システ
ムにおいては、通常、フライバックコイルのドエル信号
の継続時間、すなわち、ドエル時間を一定にして、フラ
イバックコイルへの供給エネルギーを一定にしている
が、電子制御方式のエンジン制御においては、ドエル信
号の立上りあるいは立下り時期を制御可能として、エン
ジン運転状態に応じた各種のエンジン動作制御を可能と
する必要がある。そのために、通常、エンジンのクラン
ク回転角度（_CA）を基準とし、直前の１８０度分のクラ
ンク回転と所要時間の関係すなわち１８０度分のクラン
ク回転時間１８０ＣＡを基にしてドエル時間を角度に換
算し直し、ドエル信号の立上りあるいは立下り位置を角
度制御するようにしている。

【００２０】図４は、そのような燃料噴射弁駆動制御シ
ステムにおける制御動作を説明するためのタイムチャー
トであり、図中、Ａは１８０_CA毎のタイミング、Ｂは３
０_CA毎の割込タイミング、Ｃはドエル信号（Ｔ_DWL）、
Ｄは噴射信号（Ｔ_INJ）、Ｅはエンジン回転数を示して
いる。通常、ドエル信号におけるドエル時間Ｔ_DWLは一
定時間、例えば５ｍｓ、に制御されているが、ドエルの
立上り（角度θ_S）および立下り（角度θ_E）は、図中
ＢおよびＣに示されているように、３０_CA毎のクランク
信号から出力されている。そして、噴射データおよびド
エルデータは、１８０_CA毎のＴＤＣ（Top Dead Center)
タイミングにより、例えば図示の場合は直前の１８０度
の回転時間１８０ＣＡすなわちＴ１８０を用いて、予
め計算されている。

【００２１】ところで、図４のエンジン回転数Ｅに示さ
れているように、急加速が行われてエンジン回転が急上
昇すると、計算ドエル時間よりも実ドエル時間が次のよ
うに短縮される。すなわち、ドエル信号の立上り位置
（角度θ_S）および立下り位置（角度θ_E）は、直前の
Ｔ１８０により計算した通りの立上り時間Ｔ_Sおよび
立下り時間Ｔ_Eに制御されるが、ドエルオン時間は３０
_CA角度信号により処理されているために、ドエル信号立
上り時点（角度θ_S）における直前の仮想１８０ＣＡを
図示のようにＴ１８０とすれば、実ドエル時間が ΔＴ₃₀≒〔（Ｔ１８０／６）−（Ｔ１８０／６）〕時間だけ短縮されて出力されることとなる。ここでは、
ドエル信号立下り時点（角度θ_E）における直前の仮想
１８０ＣＡ（Ｔ１８０）は、Ｔ１８０＝Ｔ１８０
としている。したがって、このために燃料噴射量Ｑ_INJ
がそれだけ不足することとなる。

【００２２】これに対する対策としては、つぎの２通り
の補正方法があり、補正値の一例を図５に示す。 (1) 噴射量の急増に対応して、ドエル補正時間ΔＴ_DWL
（図５Ｆ）、補正実行時間ΔTIME（図５Ｇ）をマップ計
算により求め、Ｔ_DWL量をΔTIME時間だけ実行する。 (2) エンジン回転の上昇率に対応して、ドエル補正時間
ΔＴ_DWL（図５Ｈ）をマップ計算し、補正を実行する。

【００２３】図６ないし図８は、そのような補正を含む
本発明による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り、図９
はそのフローチャートにおける各データのタイミングを
示すタイムチャートである。図６は、燃料噴射量Ｑ_INJ
を演算するためのメインルーチンであり、図示されてい
るように、燃料噴射量QINJをスロットルバルブ開度位置
ACCPおよびエンジン回転数NEに基づいて計算する。すな
わち、QINJ=f(ACCP,NE) により燃料噴射量QINJが求めら
れる。このメインルーチンは、例えば５ｍｓ毎に実行さ
れる。

【００２４】図７および図８は、３０_CA毎に実行される
ドエル時間および噴射時間設定のための３０_CA割込ルー
チンである。まず、ステップａにおいて、１８０_CAタイ
ミングに来たか否かが判断され、Noの場合は後述する図
８のステップｊ以下の前回データによるドエル時間およ
び噴射時間設定を繰り返す。Yes の場合はステップｂに
おいて、エンジンの運転状態を示すパラメータACCP、NE
に応じて噴射時期AINJおよび噴射時間TINJを計算する。
次いで、ステップｃにおいて、後述する急加速時のドエ
ル時間補正の補正実行時間ΔTIMEの経過をみて、経過し
ていなければステップｈ以下の急加速状態における補正
されたドエルデータに基づいてドエル時間および噴射時
間設定を行う。

【００２５】ステップｃにおいて補正実行時間ΔTIMEが
既に経過している場合は、ドエルデータを計算し直す。
そこでは、ステップｄにおいて、噴射量QINJの前回QINJ
B からの増加が一定値K 以上か否か（QINJ-QINJB＞K?)
により、急加速状態か否かを判断し、Noであればステッ
プｅにおいてドエル時間Ｔ_DWLを５ｍｓとする通常のド
エルデータの計算が行われる。

【００２６】このステップｅにおける通常のドエルデー
タの計算においては、図示したように、次の各データの
計算を行う。ドエル終了設定角 ADWLE=f(ACCP,NE) ドエル終了設定時間 TDWLE=f(ADWLE) ドエル時間 TDWL=5MS ドエル開始設定角 ADWLS=ADWLE+f(NE,TDWL) ドエル開始設定時間 TDWLS=f(ADWLS) これら各データの意味およびタイミングは、図９のタイ
ムチャート中ハッチング部分を零としたものとして示す
ことができる。

【００２７】ステップｄにおける判断がYes 、すなわ
ち、急加速状態の場合は、ステップｆに進み、加速前後
の噴射量差ΔQ=QINJ-QINJBを求め、更にステップｇにお
いて、上記した補正方法(1) あるいは(2) を用い、噴射
量差ΔQ に基づいて補正ドエル時間ΔTDWL=f( ΔQ)およ
び補正実行時間ΔTIME=f( ΔQ)を求める。そして、この
補正後の時間を用いて、ステップｈにおいて急加速状態
における補正ドエルデータの計算が行われる。

【００２８】このステップｈにおける急加速状態におけ
るドエルデータは、次のように計算される。ドエル終了設定角 ADWLE=f(ACCP,NE) ドエル終了設定時間 TDWLE=f(ADWLE) ドエル時間 TDWL=5MS+ΔTDWL ドエル開始設定角 ADWLS=ADWLE+f(NE,TDWL) ドエル開始設定時間 TDWLS=f(ADWLS) これら各データの意味およびタイミングは、図９のタイ
ムチャートに示されている。

【００２９】上記のようにステップｅあるいはステップ
ｈにおいて１８０_CA毎にドエルデータが計算されると、
ステップｉにおいて現在の噴射量により前回噴射量メモ
リを書換える（QINJ→QINJB ）。ここで、上記した実施
例においては、ステップｄ乃至ｇにおいて急加速状態に
あるか否かの判断と必要なドエル時間補正量を求めるた
めに、機関の運転状態(ACCP,NE) により演算された燃料
噴射量QINJの変化率を示す単位変化量ΔQ(=QINJ-QINJB)
を用いて判断し、かつ、その単位変化量ΔQ を用いてド
エル時間補正量の計算を行っているが、急加速状態は、
図４および図５から明らかなように、少なくともエンジ
ン回転数NEの変化率が大きいことを判断すればよく、ま
た、上記した燃料噴射量QINJのようなエンジン回転数NE
の変化率に比例した値を用いて、その判断を行い、か
つ、ドエル時間補正量を求めることもできるので、エン
ジン回転数NEをパラメータに含むその他の操作量を上記
の判断および補正量の演算を行うために用いることがで
きることはいうまでもない。

【００３０】続いて、こうして得たドエルデータを用い
て、図８に示すように、ステップｊにおいて噴射開始角
度タイミングAINJにあるか否かを判断して、そのタイミ
ングにあればステップｋにおいて噴射時間TINJを設定
し、ステップｍにおいてドエル開始設定角度タイミング
ADWLS にあるか否かを判断して、そのタイミングにあれ
ばステップｎにおいてドエル開始時間TDWLS をセット
し、そして、ステップｐにおいてドエル終了設定角度タ
イミングADWLE にあるか否かを判断して、そのタイミン
グにあればステップｑにおいてドエル終了時間TDWLE を
セットする。

【００３１】こうして、図８のステップｋ、ｎおよびｑ
において出力されたTINJ出力、TDWLS 出力およびTDWLE
出力により、図９に例示するようなタイミングにおいて
ドエル信号および噴射信号が形成される。図９は、４気
筒内燃機関のＴＤＣタイミングにおいて、第１気筒１＃
に対する上述したフローチャートにおける各データと、
出力される＃１ドエル信号および＃１噴射信号の間の時
間関係を例示している。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、エンジ
ン回転が急変する過渡時においても、フライバックトラ
ンスへの通電時間を所望の値に維持することができ、圧
電素子の充電エネルギーを所望の値とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による燃料噴射弁駆動制御装置の概念的
な構成を示す全体ブロック図である。

【図２】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。

【図３】図２の燃料噴射弁駆動制御システムの動作波形
を概念的に示すタイムチャートである。

【図４】図２の燃料噴射弁駆動制御システムにおける制
御動作を説明するためのタイムチャートである。

【図５】ドエル時間の補正値を例示するグラフである。

【図６】本発明による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の一
部である。

【図７】本発明による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の一
部である。

【図８】本発明による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の一
部である。

【図９】本発明による燃料噴射弁駆動制御装置における
各種データのタイミングを示すタイムチャートである。

【図１０】圧電素子により操作される内燃機関用燃料噴
射弁装置の一例の構成を示す概念図である。

【図１１】内燃機関用燃料噴射弁装置における圧電素子
駆動回路の典型例であるフライバック式駆動回路の概略
構成を示す回路図である。

【図１２】図１１のフライバック式駆動回路における通
常動作時の動作波形を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

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

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims

【特許請求の範囲】

【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次側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、その圧
電素子を所定のタイミングで放電させて、その圧電素子
により操作される燃料噴射弁を開閉制御する内燃機関用
燃料噴射弁駆動制御装置において、１次側コイルへの通電時間が所定の時間となるように１
次側コイルへの通電開始時期を決定する通電時間設定手
段と、機関回転数の変化率に基づいて通電開始時期を補正する
通電開始時期補正手段とを備えてい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。