JPH1030481A - プログラム可能な燃料噴射用電流波形制御装置および該装置の作動方法 - Google Patents

プログラム可能な燃料噴射用電流波形制御装置および該装置の作動方法

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JPH1030481A
JPH1030481A JP9096819A JP9681997A JPH1030481A JP H1030481 A JPH1030481 A JP H1030481A JP 9096819 A JP9096819 A JP 9096819A JP 9681997 A JP9681997 A JP 9681997A JP H1030481 A JPH1030481 A JP H1030481A
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current
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controller
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JP9096819A
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Paul C Gottshall
ジー ゴットシャル ポール
Paul M Young
エム ヤング ポール
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Caterpillar Inc
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    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料噴射制御回路に関する。 【解決手段】 回路が複数の異なる燃料噴射器に用いる
ことができ、複数の異なる噴射用電流波形を作り出すよ
うにプログラム可能である。制御装置は、マルチプレク
サに接続されたメモリを備えるマイクロプロセッサと、
応用的な特定の集積回路とを含むのが好ましい。制御
は、特定の噴射用電流波形の電流立ち上がり時間を増大
させるのに用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的に圧縮点火式エ
ンジンに用いるための電子制御に関する。より詳細に
は、本発明は、圧縮点火式エンジンの燃料噴射器に用い
られる電子制御に関する。
【0002】
【従来の技術】燃料噴射器は、本分野において公知であ
り、燃料をエンジンのシリンダに導くための1方法を提
供する。燃料噴射器は、タイミングと別の機能要件に関
し、キャブレータ、あるいは燃料をシリンダに導くため
の別の手段よりも融通性があることが多い。一般的に、
燃料噴射器は、ソレノイドが励磁されると燃料噴射ノズ
ルを開くような作動式ソレノイドを含む。ソレノイドが
励磁された状態の時間の長さの関数として、一般的に燃
料がエンジンシリンダに噴射される。ソレノイドが励磁
されなくなると、一般的に燃料の流れが終了する。上述
に記載の燃料噴射器の1例が米国特許第5、176、1
15号に記載される。エンジン性能とエミッションに関
して、噴射される燃料のタイミングと量の双方の正確な
制御が重要である。燃料噴射を正確に制御するために、
電流が燃料噴射ソレノイドに加えられる時間と、燃料が
噴射し始める時間との関係を知ることが重要である。同
様に、ソレノイドへの電流供給を終了することと、シリ
ンダへの燃料の流れが終了される時間との関係を知らな
ければならない。これらの関係および燃料噴射器の開閉
を最も正確に制御する特定の電流波形は、燃料噴射器の
型またはタイプごとに異なる。例えば、1つのタイプの
燃料噴射器は、本出願の図2に示されている一般的な形
状の電流波形で、最も正確に制御されるかもしれない
が、第2のタイプの噴射器は、本出願の図3に示した一
般的な形状の電流波形でより正確に制御されればよい。
【0003】従来の電流波形制御においては、特定の制
御回路が各特定の所望の電流波形ごとに設計されてい
る。従って、エンジンのメーカが、いくつかの異なる燃
料噴射器をその製品ラインに従って用いる場合には、メ
ーカは、一般的に各燃料噴射器ごとに特定の電流波形制
御回路を有することが必要とされる。このために、いく
つかの電流波形制御回路を設計しなければならないこと
に関する費用、各回路ごとに別個の部品を仕入れなけれ
ばならないことに関する費用、および全ての異なる回路
ボードの在庫を維持しなければならないことに関する費
用が別にかかることになる。全ての異なる所望の電流波
形を作り出すことのできる単一の、包括的な電流波形制
御回路を有することが好ましい。従って、包括的な電流
波形制御回路を全ての所望の燃料噴射器に用いることが
できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の公知の電流波形
制御回路に関する別の欠点は別個の回路部品を使用する
ことである。別個の部品を備えた回路において、噴射ソ
レノイドを通る電流の立ち上がり時間は、燃料噴射ソレ
ノイドと制御回路の固有の抵抗─インダクタンス─キャ
パシタンス(“RLC”)の特性によって決定される。
従って、燃料噴射ソレノイド内の電流立ち上がり時間を
変える、あるいは変更することは不可能である。電流の
立ち上がり時間が、RLC定数によって決定される立ち
上がり時間から変更できる制御回路を有することが好ま
しい。本発明は、従来の技術の波形制御回路に関連する
これらの欠点の1つか2つ以上を解決する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、電流を燃料噴
射器に与えるプログラム可能な制御回路に関する。本発
明は、所望の電流波形パラメータおよび制御信号を作り
出す電子コントローラを含む。制御回路は電子コントロ
ーラに接続されており、所望の電流波形パラメータおよ
び制御信号を受信する。制御回路は、複数の噴射用電流
波形を作り出すことができる。しかしながら、制御回路
は、所望の電流波形パラメータおよび制御信号に応答し
て複数の電流波形の1つを作り出す。このように、本発
明は、複数の異なる燃料噴射器に用いることができる。
本発明のこれらの態様、別の態様および利点は、図面と
請求の範囲に関して好ましい実施例の詳細な記載を読む
ことによってより明白になるであろう。
【0006】
【実施例】図1を参照すると、プログラム可能な燃料噴
射用電流波形制御10の好ましい実施例のブロック線図
が示されている。制御10は、電子コントローラ15を
含むのが好ましい。電子コントローラ15と組み合わさ
れているのは、メモリ装置20である。本分野において
公知のように、電子コントローラ15およびメモリ20
は、特に接続部25によって図1に概略的に表されてい
るアドレスバス、データバスによって一般的に接続され
ている。本分野の当業者に公知のように、メモリ20
は、一般的にソフトウェアインストラクションとデータ
メモリの双方を含む。図1は、電子コントローラ15か
ら分離した別個のメモリ装置20を表しているが、電子
コントローラ15とメモリ20を単一の装置内に含む別
の装置が本分野において知られている。本発明は、電子
コントローラ15と別個のメモリ装置20の使用に限定
されず、請求の範囲に定義されているような本発明の精
神と範囲内にある全ての別の電子コントローラ15とメ
モリ20の組合せを含む。
【0007】本発明の好ましい実施例に用いられた電子
コントローラ15は、アリゾナ州ホエニックスに在住の
モトロラ・セミコンダクタ・プロダクツ社によって製造
されている、一般的に知られているモトロラ68300
マイクロプロセッサである。しかしながら、本分野にお
いて公知のような別の適当なマイクロプロセッサを本発
明の精神と範囲から逸脱することなく容易にかつ簡単に
置き換えることができる。好ましい実施例において、電
子コントローラ15は制御回路30に接続されている。
制御回路は、アナログマルチプレクサ35、比較器4
0、噴射コントローラ45を含むのが好ましい。制御回
路30は、複数の所望の電流波形パラメータ50と複数
の制御信号55とを受け取る。
【0008】好ましい実施例において、電子コントロー
ラ15は、アナログマルチプレクサ35に対する入力で
ある4つの好ましい電流波形パラメータ60、61、6
2および63を作り出す。これらの所望の電流波形パラ
メータ60、61、62、および63が、パルス幅変調
波形における電子コンロトーラ15によって作り出され
るのが好ましい。パルス幅変調波形が、フィルタリング
され、ゼロから5ボルトの間でアナログ信号を作り出
す。このようなフィルタリングは、本分野において公知
であり、図1にも本明細書にも記載しない。本分野にお
ける当業者は、フィルタを電子コントローラ15の出力
内に組み入れて、このようなアナログ信号を発信するこ
とができる。アナログマルチプレクサ35に接続されて
いるのは、電子コントローラ15によって作り出された
引入れ信号65である。引入れ信号65と、本発明の好
ましい実施例の制御回路30内の信号65の関数が図2
乃至図4を参照して以下により詳細に記載されている。
【0009】本発明の好ましい実施例において、電子コ
ントローラ15が、噴射信号70、制御ライン75、お
よび噴射コントローラ45に対する入力であるデータラ
イン76を作り出す。データライン76が、電子コント
ローラ15と噴射コントローラ45との間に物理的に接
続されているが、本分野の当業者であれば、これらの接
続と同様に電子コントローラ15、メモリ20およびア
ナログマルチプレクサ35との間のデータと制御の接続
は、電子コントローラ15の出力およびアーキテクチャ
ーにより求められることがわかる。一般的に、これらの
データと制御の接続はデータバスを通り、情報の流れ
が、異なる回路部品間で接続されているアドレスバス
(図示せず)によって部分的に制御される。データおよ
びアドレスバスを用いて部品間のデータを伝達すること
が、本分野においてよく知られており、本明細書におい
て記載しない。図1は、簡潔にするために、必要な接続
部を簡潔にした図で表す。噴射信号70、制御ライン7
5、およびデータライン76については、図2ないし図
5を参照してより詳細に以下に記載する。
【0010】噴射コトローラ45は、マルチプレクサ制
御ライン80、85を作り出し、アナログマルチプレク
サ35によって受け取られる。以下により詳細に記載す
るように、噴射コントローラ45は、所望の電流波形パ
ラメータ60、61、62および63のうちどれがアナ
ログマルチプレクサ35の出力90に発生するか、を判
定する信号をマルチプレクサ制御ライン80、85上に
発信する。従って、本分野において公知のように、マル
チプレクサ制御ライン80、85を変えることによっ
て、噴射コントローラ45は、所望の電流波形パラメー
タ60、61、62、63のうちどれがアナログマルチ
プレクサ35を通り出力90になるかを表す。アナログ
マルチプレクサ35の出力90が、比較器40の正の入
力に接続される。比較器40の負の入力92が、電流ミ
ラー回路100によって発生した電流フィードバック信
号95に接続される。本発明の1実施例に用いるような
電流ミラーは本分野において公知である。電流ミラー1
00は、電流ミラー入力101から電流ミラー100を
通って電流ミラー出力102に流れる電流の関数として
電流フィードバック信号95を発信する。いかなる公知
の電流ミラーも、本分野の当業者によって本発明に関し
て簡単にかつ容易に実施できる。
【0011】電流ミラー100が、燃料噴射ソレノイド
105とスイッチング回路とに並列に接続されている。
図1は、6個の燃料噴射ソレノイド125a−fを示し
ているが、本発明は、6個の燃料噴射器を有する6気筒
エンジンに限定されない。さらに、本発明はより多数の
または少数の燃料噴射器およびエンジンシリンダを制御
してもよい。スイッチング回路110は、1組の選択ス
イッチライン115を介して噴射コントローラ45に接
続される。噴射コントローラ45は、選択スイッチライ
ン115の出力を処理することによって、スイッチング
回路110における個々のスイッチ120a−fの開閉
を制御する。例えば、燃料噴射コントローラ45が、ス
イッチ120fを閉じると、電圧源130の正の端子が
対応する燃料噴射ソレノイド125fに接続される。次
いで、噴射コントローラ45が、ライン140を通って
制御信号を噴射制御スイッチ135に与え、スイッチを
閉じると、動力供給部130における電圧Vが燃料噴射
ソレノイド125fの前後に加えられ、ソレノイド12
5fを励磁する。同様の手段において、スイッチング回
路110の別のスイッチ120a−fのそれぞれが閉じ
られて、電流が対応する燃料噴射ソレノイド125a−
fに供給される。噴射コントローラ45は、スイッチン
グ回路110におけるスイッチの一つを与えられた時間
で閉じるように制御する。この手段において、噴射コン
トローラ45は、どの燃料噴射器が作動されるかを判定
し、燃料制御スイッチ135は、判定された燃料噴射器
が作動される時間を求める。
【0012】スイッチング回路110における個々のス
イッチを開閉し、噴射制御信号140を与えるための噴
射タイミングの方策は、制御されるべき特定のエンジン
のために展開され、独特なものである。タイミングの方
策が本分野において公知である。本分野の当業者であれ
ば、特定の所望のエンジンに用いるための適切なタイミ
ングの方策を簡単にかつ容易に展開できる。ダイオード
126a−fが燃料噴射ソレノイド125a−fの正の
端子と地面との間に接続される。別のダイオード127
a−fが、並列に燃料噴射ソレノイド125a−fと接
続されている。本分野の当業者に公知のように、ソレノ
イド125a−fを通る電流が突然終了すると、燃料噴
射ソレノイド125a−fのインダクタンスが大きな逆
起電力を作り出す。ダイオード126a−fと127a
−fは、逆起電力によって発生した高電圧から燃料噴射
ソレノイド125a−fを保護する。特定の燃料噴射ソ
レノイド125a−fへの電流供給が、対応するスイッ
チ120a−fと噴射制御スイッチ135をほぼ同時に
開くことによって終了する。このように、燃料噴射ソレ
ノイド125a−fを通る電流は、噴射制御スイッチ1
35のみが開いた場合よりも短時間で減衰する。燃料噴
射ソレノイド125a−fと噴射制御スイッチ135の
双方が開いた場合には、逆起電力がソレノイド125、
ダイオード127、第2のダイオード133および動力
供給部130を通って地面131にまで流れる電流を発
生させる。
【0013】別の実施例では、噴射制御スイッチ135
のみを開いてもよい。別の実施例では噴射ソレノイドを
通る電流をより時間をかけて減衰させることができ、と
りわけエンジンシリンダへの燃料の終了を制御すること
をさらに困難にさせる。図1に図示されているように、
別の実施例において、噴射制御スイッチ135が開く
と、逆起電力によって電流がソレノイド125、ダイオ
ード127、第2のダイオード133を通り、電流ミラ
ー100とスイッチ120を流れ続ける。この手段にお
いて、噴射制御スイッチ135が開くと、燃料噴射ソレ
ノイド125を通って流れる電流が、回路のRLC定数
によって求められた割合で減衰する。図4を参照する
と、波形制御10、詳細には制御回路30と噴射コント
ローラ45の信号のタイミングの線図が示されている。
図4に示すように、第1の信号400が、エンジンに接
続されている速度センサ(図1には図示されない)の出
力を表しており、電子コントローラ15が、特定のシリ
ンダにおけるピストン移動の上死点を求めることのでき
る信号を発信する。本分野において公知のように、燃料
噴射のタイミングは、一般的にピストンの上死点位置に
関連づけられる。図4のタイミング線図において速度セ
ンサ信号400を含むことは、図示のためだけであり、
別の信号が速度センサ信号400に関連づけられること
を表すのに用いられる。図4は、速度センサ信号と別の
信号との間の特定のタイミングの関係を表してはいな
い。
【0014】信号410が、噴射コントローラ45に発
生した制御ライン75に電子コントローラによって作り
出される。制御信号A/Bは、2つの燃料噴射信号のう
ちどちらが制御回路30によって発せられるかを判定す
る。例えば、図4に示すように、プログラム可能な噴射
用電流波形制御10が、タイプ“A”の燃料噴射器に関
する電流波形を形成する場合には、電子コントローラ1
5によって制御ライン75上に発っせられた信号は、論
理レベルハイである。これに反し、発生されるべき電流
波形が、タイプ“B”に関する場合には、電子コントロ
ーラ15によって制御ライン75に発生された信号は論
理レベルローである。図4に示すように、A/B信号が
論理レベルローから論理レベルハイに移行するまで、プ
ログラム可能な噴射用電流波形制御10が燃料タイプ
“B”に関する電流波形を発信する。信号410が論理
レベルハイであるとき、プログラム可能な電流波形制御
10は、タイプ“A”燃料噴射器に関する電流波形信号
を形成する。
【0015】噴射信号420と引き入れ信号430が電
子コントローラ15によって発せられる。噴射信号42
0が、電子コントローラ15によって、噴射コントロー
ラ45に受け取られる噴射信号ライン70上に発っせら
れる。噴射信号の立ち上がりエッジが、噴射コントロー
ラ45が信号をライン140に発して噴射制御スイッチ
135を閉じ、これにより電流が、スイッチング回路1
10によって求められた燃料噴射ソレノイド125a−
fを通って流れることができるようになる時間を決定す
る。この手段において、噴射信号420が論理レベルロ
ーから論理レベルハイまで移行するとき、電流が燃料噴
射ソレノイド125a−fを通って流れ始める。噴射信
号420が、ハイからローまで移行すると、噴射コント
ローラ45がライン140に信号を発し、噴射制御スイ
ッチ135を開き、噴射ソレノイド125と電圧源13
0との接続を切ることになる。同時に、噴射コントロー
ラ45が各スイッチ120を開き、これにより電流がダ
イオードを介して減衰し、ゼロに戻る。
【0016】ソレノイド電流440も、図4に示されて
いる。噴射信号420の論理レベルローから論理レベル
ハイまでの移行は、ソレノイド電流440のゼロから電
流レベルDまでの最初の立ち上がりに相当する。同様
に、論理レベルハイから論理レベルローまでの噴射信号
420の移行は、ソレノイド電流信号がゼロに減衰する
時間に対応する。噴射信号420の論理レベルローから
論理レベルハイまでの第2の移行が、タイプ“A”の燃
料噴射器のプラグラム可能な噴射用電流波形制御10に
よって発せられた信号を表す。次いで、電子コントロー
ラ15によって噴射信号ライン70に発せられた噴射信
号420が、論理レベルローから論理レベルハイ425
に移行すると、噴射コントローラ45はライン140上
に信号を発し、噴射制御スイッチ135が閉じ、これに
より、燃料噴射ソレノイド125を励磁することにな
る。図4に図示されているように、ソレノイド電流44
0が、ゼロから電流レベルAにまで上昇し始める。噴射
信号420が論理レベルハイから論理レベルロー426
にまで移行すると、噴射コントローラ45が、ライン1
40上に信号を発し、噴射制御スイッチ135が開き、
これにより、電圧源130を燃料噴射ソレノイド125
から切ることになる。同時に、噴射コントローラ45が
各スイッチ120を開き、このようにして、ソレノイド
電流440がゼロに減衰し始める。このように、タイプ
“A”および“B”の燃料噴射器の双方における燃料噴
射信号の時間長さは、噴射信号420の長さの関数であ
る。
【0017】本発明の好ましい実施例において、タイプ
“B”の噴射器は、よりハイな電流レベルが与えられる
引き入れ時間を必要とする。このようなよりハイな電流
レベルによって噴射器がより短時間で開き、これによっ
て電流を燃料噴射ソレノイドに与えることと、燃料がエ
ンジンシリンダに実際に噴射される時間との間の遅れが
少なくなる。従って、図4に示すように、ソレノイド電
流440は、最初に電流レベルDに上昇し、続いて電流
レベルDとEとの間で混乱する。燃料噴射器が開くと、
上昇した電流レベルDおよびEは、燃料噴射器を開いた
位置に維持するのに必要とされる場合よりも大きい。電
流は、レベルGおよびFによって構成された抑制電流に
減少される。この抑制時間の間、電流のレベルがGとF
の間で混乱する。引き入れ時間の長さを決定するため
に、電子コントローラ15が引き入れ信号430を引き
入れライン65を通ってアナログマルチプレクサ35に
発する。図4に見られるように、論理レベルローから論
理レベルハイまでの移行が、噴射信号420の論理レベ
ルローから論理レベルハイまでの移行とほぼ一致する。
次いで、引き入れ信号430が論理レベルハイから論理
レベルローまで移行するとソレイノイド電流440がよ
りハイな引き入れ電流レベルD、Eからよりローな抑制
電流レベルF、Gに移行する。このように、引き入れ信
号430がソレノイド電流信号440の引き入れ部分の
長さを求める。図4に示すように、タイプ“A”の噴射
器に必要とされる引き入れ信号はない。
【0018】アナログマルチプレクサ35からのコマン
ド出力信号450が、比較器40に対する正の入力とし
てライン90上に発生する。図4に示されているように
タイプBの噴射器に関して、出力90上に発生する電圧
レベルが、アナログマルチプレクサ35の入力60、6
1、62、63で発生する電圧レベルD、E、F、G
(所望の電流レベルD、E、F、Gに対応する)の間で
変わる。噴射コントローラ45は、マルチプレクサ制御
ライン80、85を処理することによって、どの電圧レ
ベルD、F、F、Gが出力90に発生するのかを判断す
る。図1に見られるように、電流ミラー100は、電流
噴射ソレノイド125a−fを通って流れる電流の関数
である電圧をライン95上に作り出す。電子コントロー
ラ15は、先ず噴射信号をレベルローからレベルハイに
移行させ、ディジタル噴射コントローラ45が信号をラ
イン140上に発し噴射制御スイッチ135閉じると、
電流が噴射ソレノイド125a−fを通って流れ始め
る。上述したように、特定の噴射器がスイッチング回路
110によって決定される。噴射ソレノイド125を流
れる電流レベルが大きくなるにつれ、電流フィードバッ
ク信号95の電圧が増大する。電流フィードバック信号
95の電圧がライン90を通る電圧レベルを越えると、
比較器40の出力42が論理レベルハイから論理レベル
ローに移行する。その移行の際に、噴射コントローラ4
5がマルチプレクサ制御ライン80、85を処理し、ア
ナログマルチプレクサ35が電圧レベルEを出力90に
送る。噴射コントローラ45は、また信号をライン14
0に発して噴射制御スイッチ135が開くことになる。
次いで、上述したように、燃料噴射ソレノイド125を
通る電流が減衰し始める。電流が減衰すると、電流ミラ
ー100によってライン95に発生した電圧が低下す
る。ライン95上の電流フィードバック電圧レベルが、
ライン90の電圧レベルE以下に降下すると、比較器4
0の出力42が論理レベルローから論理レベルハイに移
行する。これに応答して、噴射コントローラ45がマル
チプレクサ制御ライン80、85を処理し、アナログマ
ルチプレクサ35が電圧レベルDを出力90に送ること
になる。同時に、噴射コントローラ45が制御信号をラ
イン140に発し、噴射制御信号スイッチ135を閉
じ、さらに選択スイッチライン115に信号を発し各ス
イッチ120a−fを閉じる。電流が再び噴射ソレノイ
ド125に流れ始める。電流が増大すると、電流ミラー
100によって発生したライン95上の電流フィードバ
ック信号電圧が増大する。ライン95上の電圧レベルが
ライン90の電圧レベルDを越えると、比較器40の出
力42が論理レベルハイから論理レベルローに移行す
る。次いで、噴射コントローラ45がマルチプレクサ制
御ライン80、85を処理して、アナログマルチプレク
サ35が電圧レベルEを出力90に送る。アナログマル
チプレク35の出力90における電圧レベルDから電圧
レベルEまでの連続した移行については、図4に全体的
に示す。電子コントローラ15によって、引き入れライ
ン65を通ってアナログマルチプレクサ35に発せられ
た引き入れ信号430が、論理レベルハイから論理レベ
ルローにまで移行するまで、噴射コントローラ45によ
ってアナログマルチプレクサ35の出力90が電圧レベ
ルDとEの間で変化する。
【0019】引き入れ信号430が、論理レベルハイか
ら論理レベルローで移行するとき、噴射コントローラ4
5がマルチプレクサ制御ライン80、85を処理して、
アナログマルチプレクサ35が電圧レベルGを出力90
に送る。次いで、図4に見られるように、噴射コントロ
ーラ45が信号をライン140に発し、噴射制御スイッ
チ135が開き、選択スイッチライン115に信号を発
し、各スイッチ120a−fを開く。次いで、燃料噴射
ソレノイド125を流れる電流が減衰し、電流ミラー1
00がライン95上に低下しつつある電流フィードバッ
ク電圧を作り出す。ライン95の電流フィードバック電
圧が、ライン90の電圧レベルG以下に降下すると、比
較器40の出力42が論理レベルローから論理レベルハ
イに移行する。これによって、噴射コントローラ45が
マルチプレクサ制御ライン80、85を処理し、アナロ
グマルチプレクサ35が電圧レベルFを出力90に送
る。噴射コントローラ45は、また制御信号をライン1
40に発し、噴射制御スイッチ135を閉じ、選択スイ
ッチライン115に信号を発し、各スイッチ120a−
fを閉じさせる。次いで、電圧源130が燃料噴射ソレ
ノイド125に接続され、電流が増大し始める。電流が
増大するにつれ、電流ミラー100が増大しつつある電
流フィードバック電圧95を作り出す。電流フィードバ
ック電圧95がライン90上の電圧レベルFを越える場
合には、比較器40の出力42が論理レベルハイから論
理レベルローにまで移行する。
【0020】図4に示すように、電子コントローラによ
ってライン70に発せられた噴射信号420か論理レベ
ルハイから論理レベルローまで移行するまで、噴射コン
トローラ45によって、マルチプレクサ35からの出力
90が電圧レベルFとGとの間で変更し、これにより、
ソレノイド電流440を対応する電流レベルFとGとの
間で変更させる。次いで、噴射コントローラ45が制御
信号をライン140上に発し、噴射制御スイッチ135
を開き、また選択スイッチライン115上に信号を発し
て各スイッチ120a−fを開く。噴射コントローラ4
5によって制御スイッチ135が開いたままとなり、こ
れにより燃料噴射ソレノイド125を通る電流をほぼゼ
ロにまで減衰できる。これによって、燃料噴射器が閉じ
てエンジンシリンダへの燃料噴射を停止する。
【0021】タイプ“A”の燃料噴射器に関する波形制
御10を機能させる記載は、上述の記載に類似してい
る。タイプ“A”の噴射器に関して、電子コントローラ
15によってライン70上に発せられた噴射信号420
が論理レベルローから論理レベルハイ425に移行する
と、噴射コントローラ45がマルチプレクサ制御ライン
80、85を処理し、マルチプレクサが電圧レベルAを
出力90に送ることになる。噴射コントローラ45は、
また信号をライン140に発して、噴射制御スイッチ1
35を閉じ、信号を選択スイッチライン115に発して
各スイッチ120a−fを閉じ、電力源130と燃料噴
射ソレノイド125を接続する。燃料噴射ソレノイド1
25を通る電流が増大し、これに応答して電流ミラー1
00がライン95上に増大しつつある電流フィードバッ
ク電圧を作り出す。ライン95上の電圧がライン90上
の電圧レベルAを越えると、比較器40の出力42が論
理レベルハイから論理レベルローにまで移行する。これ
に応答して噴射コントローラ45が制御ライン80、8
5を処理し、これによりアナログマルチプレクサ35が
電圧レベルCを出力90に送ることになる。噴射コント
ローラも制御信号をライン140に発し、これにより燃
料噴射器スイッチ135が開き、選択スイッチライン1
15に信号を発し、各スイッチ120a−fが開き動力
源130を噴射ソレノイド125から切る。次いで、上
述したように電流が第2の抵抗器133と抵抗器127
とを通って減衰し始める。これに応答して電流ミラー
が、低下しつつある電流フィードバック電圧をライン9
5上に作り出す。ライン95上の電流フィードバック電
圧が、ライン90上の電圧レベルC以下に低下すると、
比較器40の出力42が論理レベルローから論理レベル
ハイにまで移行する。
【0022】次いで、噴射コントローラ45が制御ライ
ン80、85を処理し、アナログマルチプレクサが電圧
レベルBを出力90に送る。噴射コントローラ45が、
ライン140上に制御信号を作り出し、噴射制御スイッ
チ135を閉じて、選択スイッチライン115上に信号
を発して、各スイッチ120a−fを閉じ、動力源13
0を燃料噴射ソレノイド125に接続する。従って、ソ
レノイドを通る電流が増大し始め、これに応答して電流
ミラー100が、増大しつつある電流フィードバック電
圧をライン95上に作り出す。ライン95上の電流フィ
ードバック電圧がライン90上の電圧レベルBを越える
と、比較器40の出力42が論理レベルハイから論理レ
ベルローにまで移行する。次いで、噴射信号420が論
理レベルハイから論理レベルロー426に移行するま
で、噴射コントローラ45がアナログマルチプレクサ制
御ライン80、85を処理して、アナログマルチプレク
サ35の出力90が電圧レベルBとCの間で移行し、こ
れに対応するソレノイド電流440が対応する電流レベ
ルBとCの間で移行する。
【0023】噴射信号が論理レベルハイから論理レベル
ロー426にまで移行すると、噴射コントローラ45が
信号をライン140上に発し、噴射制御スイッチ135
が開き、選択スイッチライン115に信号を発し、各ス
イッチ120a−fが開く。次いで、電流がゼロになる
まで、燃料噴射ソレノイド125を通る電流が第2ダイ
オード133とダイオード127とを通って減衰する。
これにより、燃料噴射器を閉じ、シリンダへの燃料噴射
が停止される。本発明の好ましい実施例は、2つのソレ
ノイド電流波形に関して記載してきたが、本発明は、複
数の異なるタイプの燃料噴射器を制御するのに簡単にか
つ容易に使用できる。本発明の好ましい実施例の別の態
様において、プログラム可能な波形制御10が、燃料噴
射ソレノイド125a−fの電流立ち上がり時間を増大
させるのに用いることができる。
【0024】噴射波形の立ち上がり時間を増大させるこ
とは、一般的に、噴射制御スイッチ135を制御するこ
とによって本発明の実施例により達成される。上述した
ように、噴射コントローラ45は、ライン140上に信
号を発し、噴射制御スイッチを開閉する。上述の記載に
おいて、制御スイッチは、一般的に、噴射ソレノイド1
25a−fが所望のレベルに達するまで、開いたままで
あったり、あるいは閉じたままである。電流がそのレベ
ルに達するまでの立ち上がり時間は、回路のRLS定数
の関数である。しかしながら、本発明の実施例の1態様
において、立ち上がり時間は、ライン140上にパルス
幅変調信号を発して、噴射制御スイッチ135を制御す
ることによって増大させることができる。さらに、電流
立ち上がり時間はパルス幅変調信号のデューティサイク
ルの関数でもある。図5に示すように、典型的な電流波
形510に関する各電流立ち上がり時間が示されてい
る。また、本発明の1実施例の増大した立ち上がり時間
の態様を実行する電流波形520も示す。
【0025】図1に示すように、データライン76が、
電子コントローラ15と噴射コントローラ45との間に
接続されている。データライン76は、一般的に、8デ
ータビットラインを含んでいるが、より多数のあるいは
少数のデータビットラインを簡単にかつ容易に実行する
ことができ、8データビットを電子コントローラ15か
ら噴射コントローラ45に移すことができる。これら8
ビットは、ライン140を通って噴射制御スイッチ13
5に送信されるパルス幅変調信号のデューティ係数を表
す。従って、例えば、データライン上のビットが数10
0を表した場合、ライン140上のパルス幅変調信号の
デューティサイクルは100/255である。噴射制御
スイッチがサイクルの100/255に関してオンであ
り、サイクルの残りの部分に関してオフであり、スイッ
チが閉じると動力供給部130のみが特定のソレノイド
125に接続されるので、電流に関する立ち上がり時間
が増大し、これあ図5の波形520によって概略的に表
されている。パルス幅変調信号を発信することは、本分
野においてよく知られているので、本明細書においれこ
れ以上記載しない。
【0026】図5からわかるように本発明の上述の記載
は電流波形に関連する立ち上がり時間を増大させる。こ
のように、本発明は、より広い範囲の用途に用いること
ができ、これらのうち幾つかは制御回路のRLC定数が
得られる場合よりもより長い立ち上がり時間を必要とす
る場合がある。従って、本明細書に記載するように、本
発明は、複数の異なる燃料噴射器に関して用いることが
できるし、単一の噴射器に対し複数の異なる波形を形成
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施例の制御回路のブロック
線図である。
【図2】燃料噴射器を制御するための例示的な電流波形
の図である。
【図3】燃料噴射器の例示的な電流波形の図である。
【図4】本発明の1実施例の様々な制御信号間の関係の
タイミングの線図である。
【図5】例示的な電流波形に関する電流立ち上がり時間
を表す図である。
【符号】
10 噴射用電流波形制御装置 15 電子コントローラ 20 メモリ装置 30 制御回路 35 アナログマルチプレクサ 40 比較器 45 噴射コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール エム ヤング アメリカ合衆国 イリノイ州 61603 ピ オーリア ノース ミズーリー アベニュ ー 3425

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮点火式エンジンの燃料噴射器に与え
    る噴射用電流波形を可変に制御する装置において、 少なくとも1つの所望の電流波形パラメータと制御信号
    を作り出す電子コントローラと、 該電子コントローラに組み合わされたメモリ装置と、 前記電子コントローラに接続され、前記所望の電流波形
    パラメータと前記制御信号とを受け取る制御回路と、を
    備えており、該制御回路は、複数の燃料噴射器に対応す
    る複数の噴射用電流波形を作り出すことができ、前記所
    望の電流波形パラメータと前記制御信号とに応答して前
    記複数の噴射用電流波形の1つを作り出すようになって
    いることを特徴とする装置。
  2. 【請求項2】 第1の所望の電流波形パラメータと、 第2の所望の電流波形パラメータと、 を含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記第1および第2の所望の電流波形パ
    ラメータを受け取るマルチプレクサと、 前記制御信号を受信し、マルチプレクサ制御信号を発信
    する応用可能な特定の集積回路(噴射コントローラ)
    と、 を含み、 該制御回路は、燃料噴射器を流れる電流に対応する電流
    フィードバック信号を受信し、 前記噴射コントローラは、前記第1の所望の電流波形パ
    ラメータに対応する電流を表す前記電流フィードバック
    信号に応答して、マルチプレクサ制御信号を発信し、前
    記マルチプレクサが前記第2の所望の電流波形パラメー
    タを出力するようになっていることを特徴とする請求項
    2に記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記噴射コントローラは、燃料噴射選択
    信号を発信し、所望の電流波形が複数の燃料噴射器の1
    つに与えられるようにことを特徴とする請求項4に記載
    の装置。
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