JPH08218926A - エンジンの燃料噴射弁駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 噴射パルス信号がオンからオフになって燃料
噴射弁の駆動を停止したとき、速やかにフライホイール
回路の作動を停止させ、噴射量精度を確保する。 【構成】 噴射パルス信号とタイミング信号生成回路１
１０からのフライホイール回路制御信号とをＡＮＤゲー
ト１３０に入力し、噴射パルス信号がＯＮの期間では、
フライホイール回路制御信号を有効としてフライホイー
ル回路９０に出力し、噴射パルス信号がＯＦＦになる
と、フライホイール回路制御信号ＳE1を遮断して無効と
し、ＯＦＦ信号をＡＮＤゲート１３０からフライホイー
ル回路９０に出力してフライホイール回路９０を強制的
に非作動状態とする。これにより、噴射パルス信号がＯ
ＦＦした後に僅かな燃料の噴射が継続されることなくイ
ンジェクタ８を確実に閉弁させ、噴射量特性の悪化を防
止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料噴射弁の通電電流
を制御するエンジンの燃料噴射弁駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、加圧した燃料を電磁弁である燃
料噴射弁から噴射してエンジンに供給する燃料噴射シス
テムにおいては、噴射時間を指示する噴射パルス信号が
駆動回路に入力されると、例えば、初期に前記燃料噴射
弁を高速で開弁させるため比較的大きな開弁用電流を流
し、しかる後、一旦、前記燃料噴射弁の通電を停止して
通電電流値を下げ、開弁状態を保持させるのに必要な小
さな保持電流に制御するなどして燃料噴射弁の駆動電流
を制御し、燃料噴射弁を高速動作させてダイナミックレ
ンジを拡大するようにしている。

【０００３】この場合、前記駆動回路には、通電電流を
遮断する際に前記燃料噴射弁のコイルに発生する逆起電
力を放電するフライホイール回路を備えているが、この
フライホイール回路を前記燃料噴射弁の通電電流を開弁
用電流から保持電流に移行させる期間で導通させると、
前記燃料噴射弁の電流減少速度が遅くなり、しかも、コ
イルの時定数に依存して曲線的に減少するため、この期
間はいわゆる不感帯となって燃料噴射量誤差の原因とな
る。

【０００４】このため、例えば、特開昭６０−２６１３
６号公報には、燃料噴射弁に開弁用の大電流を流す区
間、及び、保持電流を流す区間でフライホイール回路を
作動させ、開弁用の大電流から保持電流に立ち下がる区
間ではフライホイール回路を非作動とする技術が開示さ
れており、また、特開昭６３−５５３４５号公報には、
噴射弁に流れる電流を検出する電流検出用抵抗の電圧を
基準値と比較するコンパレータを２組設け、燃料噴射パ
ルスが入力されて噴射弁を駆動するトランジスタがＯＮ
された後、前記電流検出用抵抗の電圧が開弁電流に相当
する電圧より高めに設定された第１の基準電圧を越えた
ときに一方のコンパレータから出力される信号によって
前記トランジスタをＯＦＦさせて噴射弁の電流を減少さ
せ、前記電流検出用抵抗の電圧が第２の基準値以下にな
ったとき、他方のコンパレータの出力信号によって、噴
射弁の電流が保持電流設定範囲内になるように制御する
とともにフライホイール回路を非作動状態から作動状態
にする技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、フライホイ
ール回路を作動させるためには、遅延回路、比較回路、
その他、各種素子を組み合わせた回路を駆動回路内に設
け、噴射パルス信号入力をトリガとして、あるいは、電
流検出用抵抗の電圧に基づいて、フライホイール回路を
作動させる信号を生成する必要がある。

【０００６】このため、燃料噴射パルス信号がオフにな
ったときには、遅延回路、比較回路、その他、各種素子
による信号伝達時間の遅れが重なってフライホイール回
路の作動を停止させるタイミングが遅れる可能性があ
り、燃料噴射パルス信号がオンの期間を終了しても逆起
電力による電流が燃料噴射弁に流れ続けて燃料噴射弁が
完全に閉弁せず、僅かであっても燃料の噴射が継続して
噴射量特性が悪化するおそれがある。

【０００７】特に、高圧燃料を噴射する筒内噴射式エン
ジン等に使用される燃料噴射弁では、通常の吸気ポート
内噴射式のエンジンに使用される燃料噴射弁に比較して
大きな電磁力を必要とすることから駆動電流値が大きく
なっており、燃料圧力が高圧であることも影響して、燃
料噴射弁の僅かな閉弁遅れが噴射量特性に大きな影響を
及ぼす。

【０００８】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、噴射パルス信号がオンからオフになって燃料噴射弁
の駆動を停止したとき、速やかにフライホイール回路の
作動を停止させ、噴射量精度を確保することのできるエ
ンジンの燃料噴射弁駆動回路を提供することを目的とし
ている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、噴射時間を指
示する噴射パルス信号がオンの期間で燃料噴射弁を駆動
し、この燃料噴射弁のコイルに発生する逆起電力をフラ
イホイール回路を介して放電するエンジンの燃料噴射弁
駆動回路において、前記噴射パルス信号がオンの期間で
前記フライホイール回路を作動させる信号を有効とし、
前記噴射パルス信号がオンからオフになったとき、前記
信号を無効として前記フライホイール回路を前記噴射パ
ルス信号によって強制的に非作動とするフライホイール
回路信号処理手段を設けたものである。

【００１０】

【作用】本発明では、噴射時間を指示する噴射パルス信
号がオンの期間で、フライホイール回路を作動させる信
号を有効として燃料噴射弁のコイルに発生する逆起電力
をフライホイール回路を介して放電させ、噴射パルス信
号がオンからオフになったとき、フライホイール回路を
作動させる信号を無効としてフライホイール回路を噴射
パルス信号によって強制的に非作動とする。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１２】図１〜図６は本発明の第１実施例に係わ
り、図１はインジェクタ駆動回路の全体構成図、図２は
電流制御回路とフライホイール回路と電流検出回路の回
路図、図３は各部の信号波形図、図４は保持電流制御の
タイミングを示す詳細波形図、図５はエンジン制御系の
全体構成図、図６は電子制御系の回路構成図である。

【００１３】図５において、符号１は高圧燃料噴射式エ
ンジン（本実施例においては、２サイクル直噴式４気筒
ガソリンエンジン）であり、このエンジン１のシリンダ
ヘッド２とシリンダブロック３とピストン４とで形成さ
れる燃焼室５に、点火コイル６ａの二次側に接続された
点火プラグ７と気筒内直接噴射用の燃料噴射弁（インジ
ェクタ）８とが臨まされ、前記点火コイル６ａの一次側
に、イグナイタ６ｂが接続されている。

【００１４】また、前記シリンダブロック３に、掃気ポ
ート３ａと排気ポート３ｂとが形成され、前記シリンダ
ブロック３に形成した冷却水通路３ｃに、水温センサ９
が臨まされている。

【００１５】前記掃気ポート３ａには給気管１０が連通
されており、この給気管１０の上流側にエアクリーナ１
１が取付けられ、このエアクリーナ１１の下流側に、ア
クセルペダル１２に連動して開閉されるスロットル弁１
３が介装されている。前記アクセルペダル１２には、ア
クセル開度センサ１４が連設されている。

【００１６】前記スロットル弁１３の下流側には、クラ
ンクシャフト１ａの回転によって駆動され、前記燃焼室
５内に新気を供給して強制的に掃気する掃気ポンプ１５
が介装されており、この掃気ポンプ１５をバイパスする
バイパス通路１６に、図示しないアクチュエータによっ
て開閉されるバイパス弁１７が介装されている。

【００１７】また、前記排気ポート３ｂには、前記クラ
ンクシャフト１ａに連動して開閉する排気ロータリ弁１
８が設けられ、この排気ロータリ弁１８を介して排気管
１９が連通されている。さらに、この排気管１９に触媒
コンバータ２０が介装されるとともに、下流端にマフラ
２１が接続されている。

【００１８】また、前記シリンダブロック３に支承され
たクランクシャフト１ａに、クランク角検出用クランク
ロータ２２が軸着され、このクランク角検出用クランク
ロータ２２の外周に、電磁ピックアップ等からなるクラ
ンク角センサ２３が対設されている。さらに、前記クラ
ンクシャフト１ａには、図示しない気筒判別用クランク
ロータが前記クランク角検出用クランクロータ２２と同
軸的に軸着されており、この気筒判別用クランクロータ
に、電磁ピックアップ等からなる気筒判別用センサ２４
が対設されている。

【００１９】また、符号２５は燃料タンクであり、この
燃料タンク２５からエンジン駆動式の高圧燃料ポンプ３
０へ燃料を送給する低圧燃料通路２６に、フィードポン
プ２７、燃料フィルタ２８が順に介装され、低圧用ダイ
ヤフラム式プレッシャレギュレータ２９によって調圧さ
れた燃料が、前記高圧燃料ポンプ３０に供給されるよう
になっている。

【００２０】また、前記高圧燃料ポンプ３０から高圧用
電磁式プレッシャレギュレータ３７に至る高圧燃料通路
３１には、高圧燃料フィルタ３２が介装されるととも
に、この高圧燃料フィルタ３２と前記高圧用電磁式プレ
ッシャレギュレータ３７との間で、燃料チャンバ室３３
が形成されており、この燃料チャンバ室３３から各気筒
のインジェクタ８に連通する燃料供給路３４が分岐され
て所定の高圧燃料が前記インジェクタ８に供給される。
前記燃料チャンバ室３３には、脈動圧を緩衝するアキュ
ムレータ３５が連通されるとともに、燃料圧力を検出す
る燃料圧力センサ３６が臨まされている。

【００２１】そして、前記低圧用ダイヤフラム式プレッ
シャレギュレータ２９の調圧用余剰燃料排出口と、前記
高圧用電磁式プレッシャレギュレータ３７の調圧用余剰
燃料排出口とが、燃料リターン通路３８から前記燃料タ
ンク２５に連通され、燃料圧力を調圧するためリターン
される燃料が前記燃料タンク２５に戻される。

【００２２】尚、前記高圧用電磁式プレッシャレギュレ
ータ３７は、例えば、リニアソレノイド等からなり、前
記燃料圧力センサ３６によって検出された燃料圧力信号
が後述する電子制御装置４０へ入力されると、この電子
制御装置４０から前記高圧用電磁式プレッシャレギュレ
ータ３７へ出力される駆動電流がフィードバック制御さ
れ、前記高圧用電磁式プレッシャレギュレータ３７のバ
ルブ開度が可変されて前記燃料タンク２５へのリターン
燃料流量が調整されることにより、目標とする燃料圧力
に制御されるようになっている。

【００２３】一方、図６の符号４０は電子制御装置（Ｅ
ＣＵ）であり、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、
バックアップＲＡＭ４４、及びＩ／Ｏインターフェース
４５がバスライン４６を介して互いに接続されるマイク
ロコンピュータを中核として構成されている。

【００２４】前記ＥＣＵ４１には、各部に安定化電圧を
供給する定電圧回路４７が内蔵されており、この定電圧
回路４７がＥＣＵリレー４８のリレー接点を介してバッ
テリ４９に接続されるとともに、前記バッテリ４９に直
接接続され、前記バックアップＲＡＭ４４に常時バック
アップ電圧を印加するようになっている。

【００２５】また、前記バッテリ４９には、前記ＥＣＵ
リレー４８のリレーコイルがイグニッションスイッチ５
０を介して接続されるとともに、フィードポンプリレー
５１のリレー接点を介して前記フィードポンプ２７が接
続されている。

【００２６】また、前記Ｉ／Ｏインターフェース４５の
入力ポートには、前記バッテリ４９が接続されてバッテ
リ電圧がモニタされるとともに、前記水温センサ９、前
記アクセル開度センサ１４、前記クランク角センサ２
３、前記気筒判別用センサ２４、前記燃料圧力センサ３
６が接続されている。

【００２７】一方、前記Ｉ／Ｏインターフェース４５の
出力ポートには、前記点火コイル６ａを駆動するイグナ
イタ６ｂが接続されるとともに、前記フィードポンプリ
レー５１のリレーコイルを駆動するリレー駆動回路５２
ａ、前記高圧用電磁式プレッシャレギュレータ３７を駆
動する高圧用電磁式プレッシャレギュレータ駆動回路５
２ｂ、及び、前記インジェクタ８を駆動するインジェク
タ駆動回路５２ｃからなる駆動回路５２が接続されてい
る。

【００２８】前記インジェクタ駆動回路５２ｃは、イン
ジェクタ８の噴射時間を指示するための噴射パルス信号
が入力されると、まず比較的大きな開弁電流を通電して
インジェクタ８を高速で開弁させ、その後、開弁状態を
保持するのに必要なだけの比較的小さな保持電流を通電
するよう制御する（詳細は後述する）。

【００２９】以下、前記インジェクタ駆動回路５２ｃの
回路構成について説明する。

【００３０】図１に示すように、インジェクタ駆動回路
５２ｃには、インジェクタ８のコイルに通電する電流を
制御する電流制御回路６０、インジェクタ８に直列接続
された電流検出抵抗５３の両端電圧によりインジェクタ
８の通電電流を検出する電流検出回路８０、インジェク
タ８への通電を停止したときに発生する逆起電力を放電
するフライホイール回路９０、噴射パルス信号に基づい
て、前記電流制御回路６０及び前記フライホイール回路
９０の作動を制御する各種タイミング信号を生成するタ
イミング信号生成回路１１０、及び、噴射パルス信号が
オンの期間で前記フライホイール回路９０を作動させる
信号を有効とし、噴射パルス信号がオンからオフになっ
たとき、前記信号を無効として前記フライホイール回路
９０を噴射パルス信号によって強制的に非作動とするフ
ライホイール回路信号処理手段としてのＡＮＤゲート１
３０によるＡＮＤ回路が備えられている。

【００３１】前記タイミング信号生成回路１１０では、
抵抗１１１とコンデンサ１１２とからなる積分回路によ
って噴射パルス信号が遅延させられ、比較回路（コンパ
レータ）１１３，１１４の非反転入力端子にそれぞれ入
力される。各コンパレータ１１３，１１４の反転入力端
子には、定電圧電源ＶCCに接続される調整抵抗１１５，
１１６による基準電圧ＶREF1,ＶREF2が、それぞれ印加
される。

【００３２】前記調整抵抗１１６による基準電圧ＶREF2
は、前記調整抵抗１１５による基準電圧ＶREF1よりも高
く設定されており、後述するように、インジェクタ８の
通電電流を開弁時の大電流から保持電流に切換えるタイ
ミングが前記調整抵抗１１５による基準電圧ＶREF1に基
づいて決定され、また、インジェクタ８の保持電流制御
開始に際しての閉ループが形成される前に、前記フライ
ホイール回路９０を作動させるタイミングが前記調整抵
抗１１６による基準電圧ＶREF2に基づいて決定される。

【００３３】また、各コンパレータ１１３，１１４は、
オープンコレクタタイプのコンパレータであり、前記コ
ンパレータ１１３の出力端子が抵抗１１７を介して定電
圧電源ＶCCに接続され、一方の入力端子に噴射パルス信
号が入力されるＥＸ−ＯＲゲート１１８の他方の入力端
子に接続されている。また、前記コンパレータ１１４の
出力端子は、抵抗１１９を介して定電圧電源ＶCCに接続
され、ＯＲゲート１２０の一方の入力端子に接続されて
いる。

【００３４】前記ＥＸ−ＯＲゲート１１８の出力端子
は、前記ＯＲゲート１２０の他方の入力端子に接続され
るとともに前記電流制御回路６０に接続され、また、前
記ＯＲゲート１２０の出力端子は、一方の入力端子に噴
射パルス信号が入力されるＡＮＤゲート１３０の他方の
入力端子に接続されている。さらに、このＡＮＤゲート
１３０の出力端子が前記フライホイール回路９０に接続
されている。

【００３５】すなわち、前記ＥＸ−ＯＲゲート１１８の
出力信号がインジェクタ８に開弁用電流の通電を指示す
る開弁時電流印加時間パルス信号として前記電流制御回
路６０に入力され、また、前記ＯＲゲート１２０の出力
信号が前記フライホイール回路９０の作動及び非作動を
制御するフライホイール回路制御信号として前記ＡＮＤ
ゲート１３０に入力される。そして、このＡＮＤゲート
１３０による噴射パルス信号とフライホイール回路制御
信号とのＡＮＤ出力が前記フライホイール回路９０に出
力される。

【００３６】尚、図中には、前記コンデンサ１１２の端
子電圧信号をＳA、コンパレータ１１３の出力信号をＳ
B、コンパレータ１１４の出力信号をＳC、開弁時電流印
加時間パルス信号であるＥＸ−ＯＲゲート１１８の出力
信号をＳD、フライホイール回路制御信号であるＯＲゲ
ート１２０の出力信号をＳE1、ＡＮＤゲート１３０の出
力信号をＳE2、前記コンパレータ１１３の反転入力端子
に印加される信号（基準電圧ＶREF1）をＳF、前記コン
パレータ１１４の反転入力端子に印加される信号（基準
電圧ＶREF2）をＳGとして示す。

【００３７】一方、電流制御回路６０、電流検出回路８
０、及び、フライホイール回路９０の具体的回路例は、
図２に示される。

【００３８】図２に示す電流制御回路６０では、２入力
を結線してバッファとして使用されるオープンコレクタ
タイプのＡＮＤゲート６２に噴射パルス信号が入力さ
れ、このＡＮＤゲート６２の出力端子に、定電圧電源Ｖ
CCを分圧する分圧抵抗６３，６４の接続点が接続され、
目標電流値基準電圧発生回路６１が構成される。

【００３９】前記定電圧電源ＶCCを分圧して生成される
前記目標電流値基準電圧発生回路６１からの基準電圧出
力は、抵抗６５を介してコンパレータ６７の非反転入力
端子に印加され、このコンパレータ６７の反転入力端子
に、前記電流検出回路８０の出力電圧が抵抗６６を介し
て印加される。

【００４０】前記コンパレータ６７はシュミットコンパ
レータとして構成されており、その出力端子が抵抗６９
を介して定電圧電源ＶCCに接続されるとともに帰還抵抗
６８を介して非反転入力端子に接続されている。すなわ
ち、前記コンパレータ６７の非反転入力端子に印加され
る電圧が、前記目標電流値基準電圧発生回路６１からの
基準電圧を中心とする上下の基準レベルＶL,ＶH（ＶL＜
ＶH）となるヒステリシスを有し、前記電流検出回路８
０の出力電圧と比較されて、インジェクタ８の電流を保
持電流に制御する動作が行われる。

【００４１】そして、前記コンパレータ６７の出力端子
がＯＲゲート７０の一方の入力端子に接続され、このＯ
Ｒゲート７０の他方の入力端子には、前記タイミング信
号生成回路１１０からの開弁時電流印加時間パルス信号
が入力される。前記ＯＲゲート７０の出力端子は、ベー
スバイアス抵抗７２を介してエミッタ接地されるＮＰＮ
型トランジスタ７３のベースに、抵抗７１を介して接続
されており、前記トランジスタ７３のコレクタが、抵抗
７４を介してパワーＭＯＳ・ＦＥＴ７７のゲートに接続
されている。

【００４２】前記パワーＭＯＳ・ＦＥＴは、ソースがバ
ッテリ電源ＶBに接続されるとともに、ソース〜ゲート
間に、定電圧ダイオード７５（バッテリ電源ＶBに対し
て逆方向）及び抵抗７６が並列接続されており、ドレイ
ンにインジェクタ８の一方の端子が接続されている。こ
のインジェクタ８の他方の端子は、電流検出抵抗５３を
介して接地され、この電流検出抵抗５３の両端に、電流
検出回路８０が接続されている。

【００４３】前記電流検出回路８０は、前記電流検出抵
抗５３の両端電圧を増幅するオペアンプ８３からなり、
このオペアンプ８３の非反転入力端子が抵抗８１を介し
て前記電流検出抵抗５３のインジェクタ８側に接続され
るとともに、反転入力端子が抵抗８２を介して、前記電
流検出抵抗５３の接地側に接続されている。

【００４４】前記オペアンプ８３は、出力端子が帰還抵
抗８４を介して反転入力端子に接続されるとともに抵抗
８５の一端に接続され、この抵抗８５の他端が、コンデ
ンサ８７を介して接地されるとともに、前記電流制御回
路６０の抵抗６６を介してコンパレータ６７の反転入力
端子に接続されている。さらに、前記オペアンプ８３の
非反転入力端子は抵抗８６を介して接地されている。

【００４５】また、フライホイール回路９０では、前記
タイミング信号生成回路１１０から前記ＡＮＤゲート１
３０を介して入力される信号が、抵抗９１を介して定電
圧電源ＶCCにプルアップされ、抵抗９２を介してＮＰＮ
型トランジスタ９４のベースに入力される。

【００４６】前記トランジスタ９４は、ベースバイアス
抵抗９３を介してエミッタ接地されており、そのコレク
タに、抵抗９５を介してＰＮＰ型トランジスタ９７のベ
ースが接続されている。このトランジスタ９７は、ベー
スがバイアス抵抗９６を介してバッテリ電源ＶBに接続
されるとともに、エミッタがこのバッテリ電源ＶBに接
続されている。

【００４７】さらに、前記トランジスタ９７のコレクタ
は、抵抗９８を介してＮＰＮ型トランジスタ１０３のベ
ースに接続されており、このトランジスタ１０３とＮＰ
Ｎ型トランジスタ１０４とがダーリントン接続されてい
る。すなわち、各トランジスタ１０３，１０４の各コレ
クタが互いに接続されるとともに、トランジスタ１０３
のエミッタがトランジスタ１０４のベースに接続され、
各トランジスタ１０３，１０４の各ベース〜エミッタ間
が、それぞれ、抵抗１０１，１０２を介して接続されて
いる。

【００４８】そして、前記トランジスタ１０４のエミッ
タが、順方向のダイオード１０５を介して前記電流制御
回路６０のパワーＭＯＳ・ＦＥＴのドレインと前記イン
ジェクタ８との接続点に接続されるとともに、前記トラ
ンジスタ１０３のベースが、順方向に直列接続された定
電圧ダイオード９９，１００を介して各トランジスタ１
０３，１０４のコレクタに接続され、さらに、前記電流
検出抵抗５３の接地側に接続されている。

【００４９】次に、以上の回路構成によるインジェクタ
駆動回路５２ｃの動作について、図３及び図４に示す信
号波形を参照しながら説明する。

【００５０】まず、噴射パルス信号がローレベルからハ
イレベルになると、このハイレベルの噴射パルス信号が
タイミング信号生成回路１１０に入力され、積分回路の
抵抗１１１を介してコンデンサ１１２が充電される。そ
して、このコンデンサ１１２の端子電圧が、前記噴射パ
ルス信号を遅延した信号ＳAとして各コンパレータ１１
３，１１４の非反転入力端子に印加される。尚、本実施
例及び以下に説明する各実施例では、噴射パルス信号は
ローレベルの状態をＯＦＦ、ハイレベルの状態をＯＮと
する。

【００５１】各コンパレータ１１３，１１４の出力信号
ＳB，ＳCは、各々の反転入力端子に印加される基準電圧
ＶREF1,ＶREF2（信号ＳF，ＳG）よりもコンデンサ１１
２の端子電圧（信号ＳA）が低いときには共にローレベ
ルであり、ＥＸ−ＯＲゲート１１８の出力信号ＳDがハ
イレベルとなり、ＯＲゲート１２０の出力信号ＳE1もハ
イレベルとなる。

【００５２】そして、コンデンサ１１２の充電が進み、
コンパレータ１１３の非反転入力端子に印加される信号
ＳAが反転入力端子に印加される信号ＳFのレベルを越え
ると、コンパレータ１１３の出力信号ＳBが反転してハ
イレベルとなり、ＥＸ−ＯＲゲート１１８の出力信号が
ローレベルとなって、ＯＲゲート１２０の出力信号ＳE1
もローレベルとなる。

【００５３】すなわち、図３に示すように、ハイレベル
の噴射パルス信号が入力されてからコンパレータ１１３
の出力が反転するまでの期間Ｔで、インジェクタ８に開
弁時の大電流を通電するためのハイレベルの開弁時電流
印加時間パルス信号ＳDが生成される。

【００５４】この期間Ｔでは、電流制御回路６０におい
て、ハイレベルの信号ＳDにより、ＯＲゲート７０の出
力信号はコンパレータ６７の出力状態に拘らずハイレベ
ルとなるため、トランジスタ７３がＯＮして最終段のパ
ワーＭＯＳ・ＦＥＴがＯＮされ、インジェクタ８が通電
される。インジェクタ８は応答性を高めるためコイルの
時定数が小さくなっており、電流が急速に立ち上がって
短時間に大電流が流れ、高速開弁して高圧燃料がエンジ
ン１の燃焼室５に直接噴射される。

【００５５】このとき、ハイレベルの開弁時電流印加時
間パルス信号ＳDによってＯＲゲート１２０からハイレ
ベルのフライホイール回路制御信号ＳE1が出力され、Ａ
ＮＤゲート１３０に入力される。噴射パルス信号がハイ
レベルの期間では、ＡＮＤゲート１３０の出力信号ＳE2
はフライホイール回路制御信号ＳE1と等価であり、ＡＮ
Ｄゲート１３０によってフライホイール回路制御信号Ｓ
E1が有効とされて選択され、フライホイール回路９０へ
入力されることになる。

【００５６】フライホイール回路９０では、このＡＮＤ
ゲート１３０からのハイレベルの信号ＳE2（＝ハイレベ
ルのフライホイール回路制御信号ＳE1）によってトラン
ジスタ９４がＯＮし、トランジスタ９７がＯＮするが、
定電圧ダイオード９９，１００を介して接地されるた
め、トランジスタ１０３，１０４はＯＦＦ状態となって
いる。

【００５７】また、インジェクタ８の電流は電流検出抵
抗５３に流れ、その両端電圧として電流検出回路８０の
オペアンプ８３によって増幅される。そして、電流制御
回路６０のコンパレータ６７の反転入力端子に印加さ
れ、非反転入力側の基準レベルＶHを越えると、コンパ
レータ６７の出力信号がローレベルとなる。

【００５８】そして、期間Ｔが過ぎると、信号ＳDがロ
ーレベルとなり、コンパレータ６７の出力信号もローレ
ベルとなっているため、ＯＲゲート７０の出力信号がロ
ーレベルとなり、トランジスタ７３がＯＦＦしてパワー
ＭＯＳ・ＦＥＴがＯＦＦし、インジェクタ８の通電が遮
断される。

【００５９】同時に、ローレベルの信号ＳDとローレベ
ルの信号ＳCとが入力されるＯＲゲート１２０の出力信
号ＳE1、すなわちフライホイール回路９０への入力信号
もローレベルとなり、フライホイール回路９０のトラン
ジスタ９４がＯＦＦとなり、トランジスタ９７がＯＦＦ
してトランジスタ１０３，１０４がＯＦＦに保たれるた
め、インジェクタ８のコイルに発生する逆起電力がトラ
ンジスタ１０４、ダイオード１０５を通して放電される
ことなくバッテリ電源側に放電され、インジェクタ８の
通電電流が急速に減少する。

【００６０】この状態で、タイミング信号生成回路１１
０のコンデンサ１１２の充電がさらに進み、コンパレー
タ１１４の非反転入力端子に印加される信号ＳAのレベ
ルが反転入力端子に印加される信号ＳGのレベルを越え
ると、コンパレータ１１４の出力信号ＳCが反転してハ
イレベルとなり、ＯＲゲート１２０の出力信号ＳE1が再
びハイレベルとなる。

【００６１】すると、ＡＮＤゲート１３０から入力され
るハイレベルの信号ＳE2によってフライホイール回路９
０のトランジスタ９４がＯＮとなってトランジスタ９７
がＯＮし、インジェクタ８のコイルに発生する逆起電力
によってトランジスタ１０３，１０４のベースが順方向
にバイアスされ、トランジスタ１０３，１０４がＯＮす
る。これにより、インジェクタ８のコイルに蓄えれたエ
ネルギーがトランジスタ１０４及びダイオード１０５を
通して放電され、図４に示すよう、インジェクタ８の通
電電流の減少速度が緩やかになる。

【００６２】噴射パルス信号がハイレベルである期間に
おいては、ＯＲゲート１２０の出力信号ＳE1がハイレベ
ルとなってフライホイール回路９０を作動させるタイミ
ング、すなわち信号ＳCがハイレベルとなるタイミング
は、インジェクタ８の保持電流制御の閉ループが形成さ
れる前に設定されている。そして、フライホイール回路
９０が作動状態で電流検出抵抗５３の両端電圧が電流検
出回路８０のオペアンプ８３で増幅されて電流制御回路
６０のコンパレータ６７の反転入力端子に印加され、非
反転入力端子の基準レベルＶLより低下してコンパレー
タ６７の出力信号がハイレベルに反転すると、ＯＲゲー
ト７０の出力信号がハイレベルとなってパワーＭＯＳ・
ＦＥＴ７７がＯＮし、保持電流制御の閉ループが形成さ
れる。

【００６３】詳細には、電流検出回路８０の動作遅れに
より電流制御回路６０のコンパレータ６７の出力が反転
するまでには遅れが生じ、さらに、電流制御回路６０の
動作遅れがあるため、電流検出抵抗５３の電圧が、コン
パレータ６７の非反転入力端子の基準レベルＶLに対応
する検出目標値ＶL’に達しても、パワーＭＯＳ・ＦＥ
Ｔ７７がＯＮされて実際にインジェクタ８の電流が減少
状態から増加に転じるまでには遅れが生じる。

【００６４】このため、例えば、図４に示すように、電
流検出抵抗５３の電圧が、コンパレータ６７の非反転入
力端子の基準レベルＶLに対応する検出目標値ＶL’に達
する前に、タイミング信号生成回路１１０のコンパレー
タ１１４の出力信号ＳCをハイレベルに反転させてフラ
イホイール回路９０を作動させるべく、インジェクタ８
のコイルの時定数、コイル抵抗、バッテリ電圧などを考
慮し、抵抗１１１及びコンデンサ１１２からなる積分回
路に対して前記調整抵抗１１６による基準電圧ＶREF2を
予め適切な値に設定しておく。

【００６５】この保持電流制御の閉ループを形成する回
路の動作遅れによるインジェクタ電流値の落込みは、イ
ンジェクタ電流の減少速度が大きいほど大きくなり、回
路の動作遅れを考慮せずに電流検出抵抗の電圧が検出目
標値に達した時点で直ちにインジェクタを駆動するスイ
ッチ素子をＯＮさせる信号が出力されるものとし、この
信号によってフライホイール回路を作動せるようにする
と、回路の動作遅れによるインジェクタ電流値の落込み
が増大し、実際に保持電流制御の閉ループが形成されて
インジェクタを駆動する素子がＯＮになってフライホイ
ール回路が作動する前に、図４に破線で示すように、イ
ンジェクタ電流が大きく落ち込んでしまい、開弁を維持
可能な電流値を下回る可能性がある。

【００６６】従って、本実施例では、保持電流の制御開
始に際して閉ループが形成される前、例えば図４に示す
ように、実際にインジェクタ８に流れる電流（インジェ
クタ駆動電流）が目標値となる以前、すなわち電流検出
抵抗５３の電圧が検出目標値ＶL’となる以前に、フラ
イホイール回路９０を作動させ、電流の減少速度が緩や
かになった状態で、回路の動作遅れの影響を最小限にす
るとともにインジェクタ駆動電流の落ち込みを最小限に
押さえ、速やかに保持電流制御に移行させるようになっ
ている。

【００６７】そして、電流制御回路６０のパワーＭＯＳ
・ＦＥＴ７７がＯＮされて保持電流制御が開始され、イ
ンジェクタ８の電流が増加して電流検出抵抗５３の電圧
がコンパレータ６７の基準レベルＶHに対応する電圧Ｖ
H’を越えると、コンパレータ６７の出力信号がローレ
ベルに反転し、ＯＲゲート７０の出力信号がローレベル
となってパワーＭＯＳ・ＦＥＴ７７がＯＦＦされる。そ
して、この通電・停止が繰り返されてインジェクタ８に
流れる電流が鋸歯状に制御されて開弁状態が維持され
る。

【００６８】やがて、噴射パルス信号がＯＦＦ（ローレ
ベル）になると、電流制御回路６０の動作が停止し、イ
ンジェクタ８への通電が終了されるが、タイミング信号
生成回路１１０においては、図３に示すように、コンデ
ンサ１１２が時定数を持って放電されるため、その端子
電圧（信号ＳA）がコンパレータ１１３，１１４の各反
転入力端子に印加される基準電圧ＶREF1,ＶREF2（信号
ＳF，ＳG）より低くなるタイミングは、噴射パルス信号
がＯＮからＯＦＦになるタイミングよりも遅れてしま
う。

【００６９】すなわち、噴射パルス信号がＯＮからＯＦ
Ｆになるタイミングに対し、各コンパレータ１１３，１
１４の出力信号ＳB，ＳCがハイレベルからローレベルに
なるタイミングが遅れ、コンパレータ１１４の出力信号
である信号ＳCとＥＸ−ＯＲゲート１１８の出力信号ＳD
との論理和であるフライホイール回路制御信号ＳE1（Ｏ
Ｒゲート１２０の出力信号）もハイレベルからローレベ
ルになるタイミングが遅れることになる。

【００７０】このため、フライホイール回路制御信号Ｓ
E1を直接フライホイール回路９０に入力すると、噴射パ
ルス信号がＯＮからＯＦＦになってもフライホイール回
路制御信号ＳE1の遅れのためフライホイール回路９０が
直ちに非作動にならず、逆起電力による電流が僅かであ
ってもインジェクタ８に流れ続けることになり、燃料噴
射が直ちに停止しないおそれがある。

【００７１】しかしながら、本実施例では、タイミング
信号生成回路１１０とフライホイール回路９０とを、フ
ライホイール回路信号処理手段としてのＡＮＤゲート１
３０を介して接続しているため、噴射パルス信号がＯＮ
からＯＦＦ（ハイレベルからローレベル）になると、そ
の立ち下がりのタイミングに同期してフライホイール回
路制御信号ＳE1が遮断されて無効とされ、噴射パルス信
号によるローレベルの信号ＳE2がＡＮＤゲート１３０か
らフライホイール回路９０に出力されてフライホイール
回路９０を強制的に非作動状態とする。

【００７２】これにより、噴射パルス信号がＯＮからＯ
ＦＦになったときに、直ちにフライホイール回路９０を
非作動としてインジェクタ８を確実に閉弁させることが
でき、噴射パルス信号がＯＦＦした後も僅かな燃料の噴
射が継続されるといった事態を回避して噴射量特性の悪
化を防止することができる。

【００７３】尚、ＯＲゲート１２０からのフライホイー
ル回路制御信号ＳE1をＡＮＤゲート１３０に入力する代
わりに、コンパレータ１１４の出力信号を、フライホイ
ール回路９０を作動させる信号として噴射パルス信号と
共にＡＮＤゲート１３０に入力し、ＯＲゲート１２０の
出力を直接フライホイール回路９０に出力することも可
能である。

【００７４】この場合には、噴射パルス信号がＯＮから
ＯＦＦになるタイミングに対し、フライホイール回路制
御信号ＳE1がローレベルになるタイミングが、ＯＲゲー
ト１２０の伝達遅延時間分だけ本実施例よりも遅くなる
が、コンパレータ１１４の出力信号の遅れに比較して許
容範囲内とみなせる。

【００７５】さらに、各回路が負論理で動作するような
場合には、フライホイール回路信号処理手段として、Ａ
ＮＤゲート１３０に代えてＯＲゲートを採用すれば良
い。

【００７６】図７は本発明の第２実施例に係わり、イン
ジェクタ駆動回路の全体構成図である。

【００７７】本実施例は、前述の第１実施例のインジェ
クタ駆動回路５２ｃに代えて、インジェクタ駆動回路１
５０を採用するものであり、図７に示すように、このイ
ンジェクタ駆動回路１５０においては、前述の第１実施
例と同様の電流制御回路６０、電流検出回路８０、フラ
イホイール回路９０を使用し、タイミング信号生成回路
１１０の一部を変更するとともに、フライホイール回路
信号処理手段としてのＡＮＤゲート１３０に代えてイン
バータ１４０及びＮＰＮ型トランジスタ１４１を採用す
るものである。

【００７８】本実施例では、図７に示すように、タイミ
ング信号生成回路１１０において、フライホイール回路
制御信号ＳE1を出力するＯＲゲート１２０をオープンコ
レクタタイプのＯＲゲート１２０ａとし、このＯＲゲー
ト１２０ａの出力端子と、エミッタが接地された前記ト
ランジスタ１４１のコレクタとを、プルアップ抵抗１４
２を介して定電圧電源ＶCCに接続するとともにフライホ
イール回路９０に接続している。

【００７９】そして、前記トランジスタ１４１のベース
に、前記インバータ１４０の出力端子が接続され、この
インバータ１４０に噴射パルス信号が入力されるように
なっている。従って、本実施例では、インバータ１４０
及びトランジスタ１４１によって等価的にオープンコレ
クタのバッファを構成し、その出力端子（トランジスタ
１４１のコレクタ）とオープンコレクタのＯＲゲート１
２０ａの出力端子とをプルアップ抵抗１４２を介してワ
イアードＡＮＤで接続し、その出力をフライホイール回
路９０に入力するようになっている。

【００８０】すなわち、噴射パルス信号がハイレベルの
ときには、前記トランジスタ１４１がＯＦＦして前記Ｏ
Ｒゲート１２０ａの出力信号が有効とされてフライホイ
ール回路９０へ入力され、噴射パルス信号がローレベル
のときには、前記トランジスタ１４１がＯＮし、前記Ｏ
Ｒゲート１２０ａの出力信号が無効とされて噴射パルス
信号によるローレベルの信号がフライホイール回路９０
へ入力される。

【００８１】本実施例においても、前述の第１実施例と
同様、噴射パルス信号がＯＮからＯＦＦになったときに
は、直ちにフライホイール回路９０を非作動としてイン
ジェクタ８を確実に閉弁させ、噴射量特性の悪化を防止
することができる。

【００８２】尚、オープンコレクタタイプのＯＲゲート
１２０ａの採用が困難な場合には、オープンコレクタタ
イプのＯＲゲート１２０ａを、通常のトーテムポール出
力タイプのＮＯＲゲートと、このＮＯＲゲートからの出
力を受けるオープンコレクタタイプのインバータとで置
き換えても良い。

【００８３】図８〜図１０は本発明の第３実施例に係わ
り、図８はインジェクタ駆動回路の全体構成図、図９は
インジェクタ駆動回路の具体的回路図、図１０は各部の
信号波形図である。

【００８４】本実施例は、前述の第１実施例のインジェ
クタ駆動回路５２ｃに代えて、インジェクタ駆動回路２
００を採用するものであり、図８に示すように、インジ
ェクタ８を駆動する駆動部２１０、フライホイール回路
２２０、基準電圧ＶREF3,ＶREF4を発生する基準電圧発
生部２４０、インジェクタ８に直列接続された電流検出
抵抗２０１の両端電圧と前記基準電圧発生部２４０から
の基準電圧ＶREF3,ＶREF4とを比較する比較部２５０、
噴射パルス信号の入力によって駆動制御信号を出力する
とともにフライホイール回路制御信号を出力する制御部
２６０、及び、制御部２６０からのフライホイール回路
制御信号と噴射パルス信号とを入力してフライホイール
回路２２０に出力するフライホイール回路信号処理手段
としてのＡＮＤゲート２７０が備えられている。

【００８５】前記基準電圧発生部２４０で発生する基準
電圧ＶREF3,ＶREF4は、ＶREF3＞ＶREF4となっており、
基準電圧ＶREF3がインジェクタ８の通電電流を開弁時の
大電流から保持電流に切換えるタイミングを決定する基
準となり、基準電圧ＶREF4が保持電流制御の目標値とな
る。

【００８６】すなわち、噴射パルス信号がＯＮになって
制御部２６０から駆動部２１０に駆動制御信号が出力さ
れ、インジェクタ８に駆動電流が流れると、この駆動電
流が電流検出抵抗２０１の両端電圧として比較部２５０
に入力され、基準電圧発生部２４０からの基準電圧ＶRE
F3,ＶREF4と比較される。

【００８７】そして、インジェクタ８を流れる電流すな
わち電流検出抵抗２０１の両端電圧が、第１の基準電圧
ＶREF3を越えると、比較部２５０からの比較出力によっ
て制御部２６０から駆動部２１０へインジェクタ８の駆
動電流を遮断するよう駆動制御信号が出力される。これ
により、インジェクタ８を流れる電流値が低下し、第２
の基準電圧ＶREF4以下になると、比較部２５０からの比
較出力により、制御部２６０からフライホイール回路２
２０を非作動状態から作動状態にするためのフライホイ
ール回路制御信号、及び、インジェクタ８の駆動電流を
保持電流に制御するための駆動制御信号が出力される。

【００８８】図９は、本実施例におけるインジェクタ駆
動回路２００の具体的回路例を示し、この回路例では、
駆動部２１０は、ＰＮＰ型パワートランジスタ２１１と
ＮＰＮ型トランジスタ２１４とを中心として構成されて
おり、バッテリ電源ＶBにトランジスタ２１１のエミッ
タが接続され、このトランジスタ２１１のコレクタがイ
ンジェクタ８に接続されている。

【００８９】前記トランジスタ２１１のベースは、抵抗
２１２を介してバッテリ電源ＶBに接続されるととも
に、抵抗２１３を介してトランジスタ２１４のコレクタ
に接続されており、このトランジスタ２１４のベースが
抵抗２１５を介して制御部２６０のＡＮＤゲート２６４
の出力端子に接続されている。

【００９０】フライホイール回路２２０は、ダイオード
２２１とＮＰＮ型トランジスタ２２２とを中心として構
成されている。トランジスタ２２２のコレクタは接地さ
れており、そのベースが抵抗２２３を介しエミッタに接
続されるとともに、エミッタがダイオード２２１のアノ
ードに接続され、このダイオード２２１のカソードが前
記駆動部２１０のトランジスタ２１１のコレクタに接続
されている。

【００９１】また、前記トランジスタ２２２のベース
は、エミッタが定電圧電源ＶCCに接続されるトランジス
タ２２５のコレクタに、抵抗２２６を介して接続され、
さらに、定電圧ダイオード２２４が順方向に接続されて
接地されている。前記トランジスタ２２５のベースは、
抵抗２２７を介して定電圧電源ＶCCに接続されるととも
に抵抗２２８を介してエミッタ接地のトランジスタ２２
９のコレクタに接続されており、このトランジスタ２２
９のベースが抵抗２３０を介してフライホイール回路信
号処理手段としてのＡＮＤゲート２７０の出力端子に接
続されている。

【００９２】基準電圧発生部２４０は、定電圧電源ＶCC
を分圧する抵抗２４１，２４２と、同じく定電圧電源Ｖ
CCを分圧する抵抗２４３，２４４とから構成されてお
り、抵抗２４１と抵抗２４２との接続点が、比較部２５
０を構成するコンパレータ２５１の反転入力端子に接続
され、抵抗２４３と抵抗２４４との接続点が、同じく比
較部２５０を構成するコンパレータ２５２の非反転入力
端子に接続されている。

【００９３】比較部２５０は、２つのコンパレータ２５
１，２５２を中心として構成されており、コンパレータ
２５１の非反転入力端子及びコンパレータ２５２の反転
入力端子は、共に抵抗２５３を介してインジェクタ８と
電流検出抵抗２０１との接続点に接続されている。

【００９４】コンパレータ２５１の出力端子は、抵抗２
５４を介して定電圧電源ＶCCにプルアップされ、制御部
２６０を構成するフリップフロップ２６１のクロック端
子（ＣＬＫ端子）に接続されている。一方、コンパレー
タ２５２は、その出力端子が抵抗２５５を介して定電圧
電源ＶCCにプルアップされるとともに帰還抵抗２５６を
介して非反転入力端子に接続されてシュミットコンパレ
ータとして構成され、さらに、その出力端子が、制御部
２６０を構成する他のフリップフロップ２６２のクロッ
ク端子とＯＲゲート２６３の一方の入力端子とに接続さ
れている。

【００９５】制御部２６０は、フリップフロップ２６
１，２６２、ＯＲゲート２６３、ＡＮＤゲート２６４、
インバータ２６５から構成されており、フリップフロッ
プ２６１，２６２は、共にＤ−フリップフロップで、デ
ータ入力端子（Ｄ入力端子）がそれぞれ接地されてい
る。

【００９６】フリップフロップ２６１は、セット端子
（Ｓ端子）に噴射パルス信号がインバータ２６５を介し
て入力され、その非反転出力端子（Ｑ出力端子）がフリ
ップフロップ２６２のセット端子と、一方の入力端子に
前記比較部２５０のコンパレータ２５２の出力端子が接
続されるＯＲゲート２６３の他方の入力端子とに接続さ
れている。

【００９７】ＯＲゲート２６３の出力端子は、ＡＮＤゲ
ート２６４の一方の入力端子に接続され、このＡＮＤゲ
ート２６４の他方の入力端子に噴射パルス信号が入力さ
れる。そして、ＡＮＤゲート２６４の出力端子が駆動部
２１０のトランジスタ２１４のベースに抵抗２１５を介
して接続されている。

【００９８】また、フリップフロップ２６２の反転出力
端子（＊Ｑ出力端子）は、フライホイール回路信号処理
手段としてのＡＮＤゲート２７０の一方の入力端子に接
続されており、このＡＮＤゲート２７０の他方の入力端
子に噴射パルス信号が入力され、その出力端子がフライ
ホイール回路２２０のトランジスタ２２９のベースに抵
抗２３０を介して接続されている。

【００９９】以上の構成による本実施例のインジェクタ
駆動回路２００では、図１０に示すように、制御部２６
０にハイレベルの噴射パルス信号が入力されると、この
ハイレベルの噴射パルス信号がインバータ２６５及びＡ
ＮＤゲート２６４に入力され、インバータ２６５によっ
て反転されたローレベルの信号がフリップフロップ２６
１のセット端子に入力されてクロック受付け可能状態に
なるとともに、初期状態でフリップフロップ２６１の非
反転出力（Ｑ出力）がハイレベルでＯＲゲート２６３の
出力がハイレベルであることから、ＡＮＤゲート２６４
よりハイレベルの駆動制御信号が出力される。これによ
り、駆動部２１０のトランジスタ２１４，２１１がＯＮ
し、インジェクタ８が通電されて電流が急速に立ち上が
り、高速で開弁して燃料が噴射される。

【０１００】インジェクタ８が通電されると、その駆動
電流は電流検出抵抗２０１に流れ、その両端電圧が比較
部２５０に入力されてコンパレータ２５１の非反転入力
端子及びコンパレータ２５２の反転入力端子に印加され
る。この電流検出抵抗２０１の両端電圧が基準電圧ＶRE
F4を越えると、コンパレータ２５２の出力がハイレベル
からローレベルに反転して制御部２６０のフリップフロ
ップのクロック端子に入力されるが、クロック入力の立
ち下がりではＤ−フリップフロップの出力は変化しない
こと、また、この時点ではフリップフロップ２６２はセ
ット端子がハイレベルでクロック受付け可能状態にない
ことから、その＊Ｑ出力がローレベルのままフライホイ
ール回路２２０を非作動の状態に保持する。

【０１０１】次いで、電流検出抵抗２０１の両端電圧が
基準電圧ＶREF3（ＶREF3＞ＶREF4）を越えると、コンパ
レータ２５１の出力がローレベルからハイレベルに反転
し、その反転出力がフリップフロップ２６１のクロック
端子に入力される。すると、そのクロック入力の立ち上
がりのエッジでフリップフロップ２６１のＱ出力がハイ
レベルからローレベルに反転し、フリップフロップ２６
２をセット状態からクロック受付け可能状態にするとと
もに、ＯＲゲート２６３、ＡＮＤゲート２６４の出力を
ローレベルに反転させ、駆動部２１０のトランジスタ２
１４，２１１をともにＯＦＦにする。このため、インジ
ェクタ８の駆動電流が遮断されて急速に減少し、電流検
出抵抗２０１の検出電圧が低下する。

【０１０２】そして、検出電圧が基準電圧ＶREF4以下に
なると、コンパレータ２５２の出力がローレベルからハ
イレベルに再び反転し、この反転出力がフリップフロッ
プ２６２のクロック端子に入力されて＊Ｑ出力がローレ
ベルからハイレベルに反転してフライホイール回路制御
信号ＳE3として出力されるとともに、ＯＲゲート２６３
の出力が再びハイレベルに反転する。

【０１０３】その結果、ＡＮＤゲート２７０からフライ
ホイール回路制御信号ＳE3と等価な信号ＳE4が出力さ
れ、フライホイール回路２２０のトランジスタ２２９，
２２５がＯＮし、インジェクタ８のコイルに発生する逆
起電力によって順方向にバイアスされたトランジスタ２
２２がＯＮしてフライホイール回路２２０が作動状態に
なるとともに、制御部２６０のＡＮＤゲート２６４から
ハイレベルの信号が出力され、駆動部２１０のトランジ
スタ２１４，２１１が再びＯＮする。

【０１０４】そして、インジェクタ８の通電が再開され
て保持電流の制御ループが形成され、以後、コンパレー
タ２５２のヒステリシス特性によってコンパレータ２５
２がＯＮ，ＯＦＦを繰り返すとともに、Ｄ端子が接地さ
れたフリップフロップ２６２が最初のクロック入力での
出力状態（＊Ｑ出力がハイレベル）を維持してフライホ
イール回路２２０を作動状態に保持し、インジェクタ８
のコイルに蓄えられたエネルギーを放出しながらインジ
ェクタ８の駆動電流が保持電流の設定値範囲内となるよ
う制御される。

【０１０５】その後、噴射パルス信号がＯＮからＯＦＦ
になると、制御部２６０のＡＮＤゲート２６４がローレ
ベルとなり、駆動部２１０のトランジスタ２１４，２１
１のＯＮ，ＯＦＦが停止されてインジェクタ８の通電が
終了するが、駆動部２１０のトランジスタ２１４，２１
１がＯＮしているタイミングで、噴射パルス信号がＯＦ
Ｆになった場合、比較部２５０のコンパレータ２５２の
出力がハイレベルからローレベルに反転するまでには若
干の時間を要する。さらに、噴射パルス信号がインバー
タ２６５によって反転されてフリップフロップ２６１の
Ｑ出力がハイレベルのセット状態にされ、このフリップ
フロップ２６１からのハイレベルのＱ出力により、フリ
ップフロップ２６２の＊Ｑ出力がローレベルであるセッ
ト状態に復帰するまでには遅れが生じる。

【０１０６】従って、いずれにしても、噴射パルス信号
がＯＮからＯＦＦになるタイミングとフリップフロップ
２６２からのフライホイール回路制御信号ＳE3がローレ
ベルになるタイミングとの間には遅れが生じるが、本実
施例では、噴射パルス信号がＯＮからＯＦＦになると、
フライホイール回路信号処理手段としてのＡＮＤゲート
２７０によりフライホイール回路制御信号ＳE3が無効と
されて遮断され、直ちに噴射パルス信号によるローレベ
ルの信号ＳE4がフライホイール回路２２０に出力され、
フライホイール回路２２０を強制的に非作動状態とす
る。

【０１０７】これにより前述の各実施例と同様、フライ
ホイール回路の作動停止遅れによるインジェクタ８のフ
ライホイール電流のＯＦＦ遅れをなくし、インジェクタ
８を確実に閉弁させ、噴射量特性の悪化を防止すること
ができる。

【０１０８】図１１及び図１２は本発明の第４実施例に
係わり、図１１はインジェクタ駆動回路の要部回路図、
図１２は各部の信号波形図である。

【０１０９】本実施例は、前述の第１実施例のインジェ
クタ駆動回路５２ｃに代えて、図１１に示すように、イ
ンジェクタ８の駆動電流を開弁電流から保持電流に切換
え制御する電流制御回路３１０、フライホイール回路３
２０、前記電流制御回路３１０からの信号によりフライ
ホイール回路制御信号を生成するフライホイール回路制
御信号生成回路３３０、このフライホイール回路制御信
号生成回路３３０からのフライホイール回路制御信号と
噴射パルス信号と入力して前記フライホイール回路３２
０に出力するフライホイール回路信号処理手段としての
ＡＮＤゲート３４０等を備えたインジェクタ駆動回路３
００を採用するものである。

【０１１０】本実施例のインジェクタ駆動回路３００で
は、一方の端子がバッテリ電源ＶBに接続されたインジ
ェクタ８の他方の端子が駆動用のＮＰＮ型トランジスタ
３０１のコレクタに接続されている。このトランジスタ
３０１は、ベースに電流制御回路３１０からの信号が入
力され、コレクタとベースとがコンデンサ３０２によっ
て接続されるとともに、ベースとエミッタとが抵抗３０
３により接続されている。さらに、前記トランジスタ３
０１のエミッタには、電流検出抵抗３０４が接続されて
接地されており、この電流検出抵抗３０４の両端電圧が
前記電流制御回路３１０へ入力され、インジェクタ８に
流れる電流が検出される。

【０１１１】電流制御回路３１０は、噴射パルス信号の
入力により、開弁電流を流す期間を指定する開弁時電流
印加時間パルス信号、保持電流を流す期間を指定する保
持電流印加時間パルス信号を生成し、各信号をフライホ
イール回路制御信号生成回路３３０に出力するととも
に、各信号と前記電流検出抵抗３０４からの検出電圧信
号により、前記トランジスタ３０１の駆動を制御してイ
ンジェクタ８の電流が目標範囲内に収まるよう制御す
る。

【０１１２】フライホイール回路３２０は、ダイオード
３２１と、このダイオード３２１に直列接続されたＰＮ
Ｐ型のフライホイールトランジスタ３２２とがインジェ
クタ８に並列に接続され、さらに、前記フライホイール
トランジスタ３２２のコレクタ−エミッタ間に定電圧ダ
イオード３２３が接続されている。

【０１１３】前記フライホイールトランジスタ３２２の
ベースには、抵抗３２４を介してエミッタ接地のＮＰＮ
型トランジスタ３２５のコレクタが接続され、このトラ
ンジスタ３２５のベースに、抵抗３２６を介してＡＮＤ
ゲート３４０の出力端子が接続されている。

【０１１４】尚、前記フライホイールトランジスタ３２
２のベースとバッテリ電源ＶBと間にはノイズ防止用の
コンデンサ３２７が接続され、前記抵抗３２４には、前
記フライホイールトランジスタ３２２に印加されるベー
ス電圧の立ち上がり・立ち下がりを早めるスピードアッ
プコンデンサ３２８が並列接続されている。また、前記
トランジスタ３２５には保護用の定電圧ダイオード３２
９が並列に接続されている。

【０１１５】前記フライホイール回路制御信号生成回路
３３０は、ダイオード３３２，３３３，３３４、ＮＰＮ
型トランジスタ３３６によるＮＡＮＤ回路であり、定電
圧電源ＶCCに抵抗３３１を介してダイオード３３２のア
ノード及びダイオード３３３のアノードが接続され、前
記ダイオード３３２のカソードと、前記ダイオード３３
３のカソードとが電流制御回路３１０に接続されて、そ
れぞれ、開弁時電流印加時間パルス信号、保持電流印加
時間パルス信号が印加される。

【０１１６】また、各ダイオード３３２，３３３と前記
抵抗３３１との接続点には、ダイオード３３４のアノー
ドが接続され、このダイオード３３４のカソードがエミ
ッタ接地のＮＰＮ型トランジスタ３３６のベースに接続
されるとともに、ベースバイアス抵抗３３５を介して接
地されている。前記トランジスタ３３６のコレクタは、
抵抗３３７を介して定電圧電源ＶCCに接続されるととも
にＡＮＤゲート３４０の一方の入力端子に接続されてい
る。

【０１１７】そして、前記トランジスタ３３６のコレク
タ出力がフライホイール回路制御信号としてＡＮＤゲー
ト３４０の一方の入力端子に印加され、また、このＡＮ
Ｄゲート３４０の他方の入力端子に噴射パルス信号が印
加される。

【０１１８】以上の構成による本実施例のインジェクタ
駆動回路３００では、図１２に示すように、ハイレベル
の噴射パルス信号が電流制御回路３１０に入力される
と、この噴射パルス信号に基づき、Ｔ１の期間では、ロ
ーレベルとなる開弁時電流印加時間パルス信号ＳIMAXを
生成し、この信号ＳIMAXと電流検出抵抗３０４からの検
出電圧信号とに基づいて、駆動用トランジスタ３０１を
所定周波数でＯＮ，ＯＦＦさせてインジェクタ８を駆動
し、燃料を噴射させる。

【０１１９】そして、期間Ｔ２の期間で駆動用のトラン
ジスタ３０１をＯＦＦし、インジェクタ８に流れる電流
を保持電流まで立ち下げた後、期間Ｔ３でローレベルと
なる保持電流印加時間パルス信号ＳIMINを生成し、この
信号ＳIMINと電流検出抵抗３０４からの検出電圧信号と
に基づいて駆動用トランジスタ３０１のＯＮ，ＯＦＦを
繰り返し、インジェクタ８の駆動電流を保持電流に制御
する。

【０１２０】この場合、フライホイール回路制御信号生
成回路３３０では、期間Ｔ１の間、開弁時電流印加時間
パルス信号ＳIMAXがローレベル、且つ保持電流印加時間
パルス信号ＳIMINがハイレベルであるため、トランジス
タ３３６のベース電圧がローレベルとなり、トランジス
タ３３６がＯＦＦ状態となってトランジスタ３３６のコ
レクタ出力であるフライホイール回路制御信号ＳE5がハ
イレベルとなる。すなわち、開弁時電流印加時間パルス
信号ＳIMAXと保持電流印加時間パルス信号ＳIMINとのＮ
ＡＮＤ出力がフライホイール回路制御信号ＳE5としてＡ
ＮＤゲート３４０に入力されることなり、ＡＮＤゲート
３４０から噴射パルス信号とのＡＮＤ出力として、フラ
イホイール回路制御信号ＳE5と等価な出力信号ＳE6が出
力され、フライホイール回路３２０に入力される。

【０１２１】これにより、フライホイール回路３２０の
トランジスタ３２５がＯＮしてフライホイールトランジ
スタ３２２のベースが接地され、フライホイールトラン
ジスタ３２２がＯＮして駆動用トランジスタ３０１のＯ
ＦＦ時に発生する逆起電力がフライホイールトランジス
タ３２２を介して放電され、インジェクタ８の開弁電流
の変動が抑制される。

【０１２２】また、期間Ｔ２においては、開弁時電流印
加時間パルス信号ＳIMAXと保持電流印加時間パルス信号
ＳIMINとが共にハイレベルであるため、トランジスタ３
３６のベース電圧がハイレベルとなり、トランジスタ３
３６がＯＮしてフライホイール回路制御信号ＳE5がロー
レベルとなる。従って、期間Ｔ２においては、ＡＮＤゲ
ート３４０の出力信号ＳE6がローレベルとなってフライ
ホイールトランジスタ３２２がＯＦＦし、開弁電流から
保持電流に立ち下がるときに発生する逆起電力がフライ
ホイールトランジスタ３２２を介して放電されることな
くバッテリ電源側に放電され、インジェクタ８の通電電
流が急速に減少する。

【０１２３】さらに、期間Ｔ３においては、開弁時電流
印加時間パルス信号ＳIMAXがハイレベルで、保持電流印
加時間パルス信号ＳIMINがローレベルであるため、これ
らのＮＡＮＤ出力であるフライホイール回路制御信号Ｓ
E5が、期間Ｔ１と同様、ハイレベルとなり、フライホイ
ールトランジスタ３２２がＯＮして駆動用トランジスタ
３０１のＯＦＦ時に発生する逆起電力がフライホイール
トランジスタ３２２を介して放電され、インジェクタ８
の保持電流の変動が抑制される。

【０１２４】そして、噴射パルス信号がハイレベルから
ローレベル（ＯＮからＯＦＦ）になると、駆動用トラン
ジスタ３０１のＯＮ，ＯＦＦが停止されてインジェクタ
８の通電が終了するが、フライホイール回路制御信号生
成回路３３０においては、保持電流印加時間パルス信号
ＳIMINの僅かな立ち上がり遅れが存在する場合には、こ
の遅れが増幅され、さらに、トランジスタ３３６のＯＦ
Ｆ遅れが加わるなどして、噴射パルス信号がＯＮからＯ
ＦＦになるタイミングに対し、図１２に示すように、フ
ライホイール回路制御信号ＳE5に遅れが生じるおそれが
ある。

【０１２５】しかしながら、本実施例においても、噴射
パルス信号がＯＮからＯＦＦになると、ＡＮＤゲート３
４０によりフライホイール回路制御信号ＳE5が遮断され
て無効とされ、直ちに噴射パルス信号によるローレベル
の信号ＳE6がフライホイール回路３２０に出力されてフ
ライホイール回路３２０を強制的に非作動状態とするた
め、前述の各実施例と同様、インジェクタ８のフライホ
イール電流のＯＦＦ遅れをなくし、インジェクタ８を確
実に閉弁させ、噴射量特性の悪化を防止することができ
る。

【０１２６】尚、本実施例においては、ＡＮＤゲート３
４０に代えて、噴射パルス信号によって駆動されるＮＰ
Ｎ型トランジスタを採用し、このトランジスタのコレク
タをフライホイール回路制御信号生成回路３３０のトラ
ンジスタ３３６のコレクタに接続し、フライホイール回
路３２０へ接続するようにしても良い。

【０１２７】また、以上の各実施例においては、インジ
ェクタ駆動電流を、比較的大きな開弁電流を流した後に
開弁状態を保持させるのに必要な保持電流に切換えて制
御する例について説明したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、例えば、インジェクタ駆動電流を単に
チョッパ制御しながらフライホイール回路を作動させる
ものに対しても適用可能である。

【０１２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、噴
射時間を指示する噴射パルス信号がオンの期間で、フラ
イホイール回路を作動させる信号を有効として燃料噴射
弁のコイルに発生する逆起電力をフライホイール回路を
介して放電させ、噴射パルス信号がオンからオフになっ
たとき、フライホイール回路を作動させる信号を無効と
してフライホイール回路を噴射パルス信号によって強制
的に非作動とするため、燃料噴射弁の駆動を停止した後
にフライホイール回路の作動停止が遅れて逆起電力によ
る電流が燃料噴射弁に流れ続けることを防止し、燃料噴
射弁を確実に閉弁させて噴射量精度を確保することがで
きる等優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係り、インジェクタ駆動
回路の全体構成図

【図２】同上、電流制御回路とフライホイール回路と電
流検出回路の回路図

【図３】同上、各部の信号波形図

【図４】同上、保持電流制御のタイミング例を示す詳細
波形図

【図５】同上、エンジン制御系の全体構成図

【図６】同上、電子制御系の回路構成図

【図７】本発明の第２実施例に係わり、インジェクタ駆
動回路の全体構成図

【図８】本発明の第３実施例に係り、インジェクタ駆動
回路の全体構成図

【図９】同上、インジェクタ駆動回路の具体的回路図

【図１０】同上、各部の信号波形図

【図１１】本発明の第４実施例に係わり、インジェクタ
駆動回路の要部回路図

【図１２】同上、各部の信号波形図

【符号の説明】

８ インジェクタ（燃料噴射弁） ９０ フライホイール回路 １３０ ＡＮＤゲート（フライホイール回路信号処理
手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 噴射時間を指示する噴射パルス信号がオ
   ンの期間で燃料噴射弁を駆動し、この燃料噴射弁のコイ
   ルに発生する逆起電力をフライホイール回路を介して放
   電するエンジンの燃料噴射弁駆動回路において、 前記噴射パルス信号がオンの期間で前記フライホイール
   回路を作動させる信号を有効とし、前記噴射パルス信号
   がオンからオフになったとき、前記信号を無効として前
   記フライホイール回路を前記噴射パルス信号によって強
   制的に非作動とするフライホイール回路信号処理手段を
   設けたことを特徴とするエンジンの燃料噴射弁駆動回
   路。