JPH10318025A - 燃料噴射用インジェクタの制御装置 - Google Patents
燃料噴射用インジェクタの制御装置Info
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Abstract
の通電タイミングが重ならない燃料噴射の制御装置にお
いて使用されるインジェクタの数より駆動回路が少なく
安価で小型の燃料噴射用インジェクタの制御装置を提供
する。 【解決手段】 燃料噴射順序が2工程離れかつ通電タイ
ミングが重ならない複数個のインジェクタコイル6,9
の一端を同時に駆動回路出力に接続し、コイル6,9の
他端は、各インジェクタの通電タイミングによってオン
またはオフする第3、第4のスイッチング手段17,1
9を備えている。
Description
供給するインジェクタの制御を行う燃料噴射用インジェ
クタの制御装置に関するものである。
ト式の燃料噴射用インジェクタの制御装置は、一般的に
エンジンの運転状態に関連する情報をエンジン周辺に設
けた所定のセンサより入力し、この情報に基づいて各気
筒毎に独立に設置されている燃料噴射用インジェクタに
対して各気筒毎の駆動回路で、個々に所定の時間及び所
定のタイミングでインジェクタを開弁および閉弁するよ
うに通電制御を行っている。
ディーゼル用燃料噴射のインジェクタ制御装置である
と、前記公知のシーケンシャル型のマルチポイント式燃
料噴射インジェクタの制御装置の如く各気筒用インジェ
クタ毎に独立にインジェクタ駆動回路を設置する。
に開示された明細書中の実施例6を示す第7図には、全
てのインジェクタコイルV1〜VNの一端を高電圧発生
部10及び定電流回路部30に共通接続し、更にインジ
ェクタコイルV1〜VNの各他端に気筒毎の通電制御用
トランジスタτ1〜τ3を接続して独立に通電制御する
方式が示されている。
ジェクタの制御装置は、以上のように複数個のインジェ
クタ間で駆動タイミングが重なった場合に各インジェク
タの通電制御を正常に行うことができない場合が有り得
るため、各インジェクタ毎に独立に駆動回路を設置する
方式を採用しているが、その結果、駆動回路の回路規模
が気筒数に対応して大きくなって装置のコストが高くな
る等の問題点があった。
ためになされたもので、各気筒に対するインジェクタの
駆動タイミングが隣り合う気筒で重なり合う用途の筒内
噴射式インジェクタ制御装置であっても、各インジェク
タの通電制御要求を満足させながら駆動回路および駆動
回路素子数を大幅に減じることができる燃料噴射用イン
ジェクタの制御装置を得ることを目的とする。
料噴射用インジェクタの制御装置は、内燃機関の運転状
態に応じて前記内燃機関へ供給する燃料量及び燃料噴射
時期を演算し、この演算結果を受けて気筒数に対応した
複数のインジェクタにより内燃機関に燃料を供給するマ
ルチポイント式の燃料噴射用インジェクタの制御装置に
おいて、前記気筒中で、燃料噴射時期が重ならない燃料
噴射順序で工程が2工程離れた各気筒のインジェクタに
共通に設けられ、燃料噴射時期に合わせて当該インジェ
クタに駆動信号を出力して駆動制御するインジェクタ駆
動制御手段を備えたものである。
クタの制御装置は、インジェクタ駆動制御手段に、燃料
量及び燃料噴射時期の演算結果に合わせて燃料噴射用イ
ンジェクタを選択する選択信号を発すると共に駆動信号
を発する信号発生部と、前記選択信号により選択された
燃料噴射用インジェクタに前記駆動信号を出力する駆動
信号出力部とを備えたものである。
クタの制御装置は、駆動信号出力部に、駆動信号出力後
にこの駆動信号より電圧レベルの低い駆動信号を選択さ
れた燃料噴射用インジェクタに一定時間出力して一定時
間動作を保持する動作保持部を備えたものである。
クタの制御装置は、燃料噴射用インジェクタに出力され
た駆動信号を高速で遮断する高速遮断部を備えたもので
ある。
について説明する。図1は本実施の形態に係る燃料噴射
用インジェクタの制御装置の構成図である。本実施の形
態における装置は、同時に燃料噴射モードとならない例
えば第1気筒と第4気筒に対する各インジェクタに共用
の第1/第4インジェクタ駆動回路を設け、また同じく
同時に燃料噴射モードとならない例えば第2気筒と第3
気筒に対するインジェクタに共用の第2/第3インジェ
クタ駆動回路を設けることでインジェクタ駆動回路の数
を気筒数以下或いは気筒数の1/2に減少させるもので
ある。
連する情報を検出するセンサ(クランク角センサ、カム
角センサ、スロットルセンサ等)群、2はセンサ群1か
らの情報に基づき、内燃機関に供給する燃料量及び燃料
の噴射時期を演算する燃料量/噴射時期演算手段、3は
後述するインジェクタコイルの励磁電流源となるバッテ
リーである。
ッテリー電圧VBよりも高い電圧VHを発生する高電圧
発生手段、5はバッテリー電圧VBを降圧してバッテリ
ー電圧VBよりも低い一定の低電圧VLを発生する低電
圧発生手段、6は第1気筒のインジェクタのコイル(以
下、第1インジェクタコイルと記載する。)、7は第2
気筒のインジェクタのコイル(以下、第2インジェクタ
コイルと記載する。)、8は第3気筒のインジェクタの
コイル(以下、第3インジェクタコイルと記載す
る。)、9は第4気筒のインジェクタのコイル(以下、
第4インジェクタコイルと記載する。)である。
手段2からそれぞれ出力される第1〜第4インジェクタ
駆動信号、10はインジェクタ駆動信号に応じて第1と
第4のインジェクタを選択的に駆動する第1/第4イン
ジェクタ駆動回路、20は同じくインジェクタ駆動信号
に応じて第2と第3のインジェクタを選択的に駆動する
第2/第3インジェクタ駆動回路である。
下の各手段より構成されている。第1インジェクタ駆動
信号60と第4インジェクタ駆動信号90を合成分配し
てインジェクタ駆動信号(b)を、且つ、入力された第
1インジェクタ駆動信号60または第4インジェクタ駆
動信号90に応じて第1選択信号(c)または第4選択
信号(d)を出力する信号合成分配手段11、信号合成
分配手段11からのインジェクタ駆動信号(b)を受け
て第1気筒インジェクタまたは第4気筒インジェクタを
駆動する駆動信号(l)を生成する駆動信号発生手段1
2、高電圧発生手段4から第1インジェクタコイル6ま
たは第4インジェクタコイル9への電力供給経路に配設
されると共に、駆動信号発生手段12からの駆動信号
(l)を受けてオンまたはオフし、第1インジェクタコ
イル6および第4インジェクタコイル9への励磁電流
(e),(k)をオン/オフ制御する第1のスイッチン
グ手段13、低電圧発生手段5の出力電圧VLと信号合
成分配手段11から出力されるインジェクタ駆動信号
(b)を受けて、インジェクタの開弁状態を保持する保
持信号(m)を第1インジェクタコイル6および第4イ
ンジェクタコイル9に供給すると共に、開弁状態中にオ
ン、それ以外の時にオフする第2のスイッチング手段の
機能を合わせて持つ保持電流発生手段14、第1のスイ
ッチング手段13がオンの時に発生する高電圧発生手段
4からの出力電流が保持電流発生手段14の出力に逆流
しないように保持電流発生手段14の出力と第1インジ
ェクタコイル6および第4インジェクタコイル9の共通
接続点との間に接続された逆流阻止ダイオード15、第
1インジェクタコイル6の両端に接続され、第1インジ
ェクタコイル6のオフ時に高速オフを実現するための高
速電流遮断を行う電流高速OFF手段(1)16、第1
インジェクタコイル6の他端とアース間に接続され、第
1インジェクタ駆動信号60をもとに信号合成分配手段
11で生成された第1選択信号(c)によりオンまたは
オフする第3のスイッチング手段17、第4インジェク
タコイル9の両端接続され、第4気筒インジェクタ9の
オフ時に高速オフを実現するための高速電流遮断を行う
電流高速OFF手段(2)18、第4インジェクタコイ
ル9の他端とアース間に接続され、第4インジェクタ駆
動信号90をもとに信号合成分配手段11にて生成され
た第4選択信号によりオンまたはオフする第4のスイッ
チング手段19を備えている。
流阻止ダイオード15を通しての保持電流発生手段14
の出力は、第1インジェクタコイル6及び第4インジェ
クタコイル9の各々のコイルの一端の接続点に共通接続
されているため、第1気筒インジェクタと第4気筒イン
ジェクタの双方に対する駆動回路を単一の回路で構成す
ることができる。
0、第2/第3インジェクタ駆動回路20、第1、第
3、第4のスイッチング手段13、17,19はインジ
ェクタ駆動制御手段を、信号合成分配手段11は信号発
生部を、駆動信号発生手段12は駆動信号出力部を、保
持電流発生手段14は動作保持部を、電流高速OFF手
段(1)16,(2)18は高速遮断部を構成する。
ジェクタの制御装置の各手段の動作を説明するタイムチ
ャートである。図において、(a)は燃料量/噴射時期
演算手段2の第1インジェクタ駆動信号、(f)は同上
第2インジェクタ駆動信号、(h)は同上第3インジェ
クタ駆動信号、(j)は同上第4インジェクタ駆動信
号、(b)は第1気筒インジェクタ駆動信号(a)及び
第4気筒インジェクタ駆動信号(j)に基づいて信号合
成分配手段11で生成されて出力されるインジェクタ駆
動信号である。
に基づいて信号合成分配手段11で生成されて出力され
る第1選択信号、(d)は第4インジェクタ駆動用出力
信号(j)をもとに信号合成分配手段11で生成されて
出力される第4選択信号、(l)は合成分配信号(b)
を基に駆動信号発生手段12で生成されて第1のスイッ
チング手段13に出力される過励磁信号、(m)は信号
合成分配手段11から出力されるインジェクタ駆動信号
(b)に基づいて駆動信号発生手段12より保持電流発
生手段14に出力される保持信号である。
ング手段13、第3のスイッチング手段17、低電圧発
生手段5、保持電流発生手段14、逆阻止ダイオード1
5、電流高速OFF手段(1)16の動作により、第1
イグニッションコイル6に供給される励磁電流、(k)
は高圧発生手段4、第1のスイッチング手段13、第4
のスイッチング手段19、低電圧発生手段5、保持電流
発生手段14、逆阻止ダイオード15、電流高速OFF
手段(2)18の動作により、第4イグニッションコイ
ル9に供給される励磁電流、(g)は第2と第3インジ
ェクタ駆動回路20の動作により第2インジェクタコイ
ル7に供給される励磁電流、(i)は第2と第3インジ
ェクタ駆動回路20の動作により第3インジェクタコイ
ル8に供給される励磁電流である。
る。一般的に4サイクル4気筒エンジンでは吸気、圧
縮、爆発、排気の各工程がエンジン回転角度720°で
行われ、各工程はエンジン回転角度180°毎に切換わ
る。また一般的な4サイクル4気筒エンジンにおける圧
縮工程順序は第1気筒→第3気筒→第4気筒→第2気筒
→第1気筒となっている。
気筒と第2気筒のグループでは、同一グループ内の気筒
間の工程は2工程すなわちエンジン回転角度による36
0°離れている。そのため、筒内噴射方式の燃料噴射シ
ステムでは上記同グループ内の各気筒が同時に燃料噴射
モードとなる例は殆ど無い。
程が1工程(エンジン回転角度が180°)離れている
場合、例えば第1気筒が圧縮工程中であり、そして第3
気筒が吸気工程時には燃料噴射時期を重ねて使用する例
が多い。
ードとならない第1気筒と第4気筒に対する各気筒イン
ジェクタに共用の第1/第4インジェクタ駆動回路を設
け、また同じく同時に燃料噴射モードとならない第2気
筒と第3気筒に対する各気筒インジェクタに共用の第2
/第3インジェクタ駆動回路を設ける。
クタを、該当するインジェクタ駆動回路により2工程毎
に選択して駆動制御することで、一方のグループの気筒
が圧縮工程中であり、そして他方のグループの気筒が吸
気工程時であって燃料噴射時期を重ねて使用する内燃機
関運転における燃料噴射制御に対処することができる。
筒インジェクタの駆動信号は、図2における波形
(a),(f),(h),(j)のタイミングで出力さ
れる。図1において第1気筒/第4気筒インジェクタ駆
動回路10の入力部にある信号合成分配手段11に第1
インジェクタ駆動信号(a)60及び2工程離れて第4
インジェクタ駆動信号(j)90を入力する。
動信号60,90を入力すると図2に示すようにインジ
ェクタ駆動信号(b)及び第1気筒別のための第1選択
信号(c)及び第4気筒別のための第4選択信号(d)
を生成する。第1選択信号(c)が第3のスイッチング
手段17に入力されるとオン動作し、第4選択信号
(d)が第4のスイッチング手段19に入力されるとオ
ン動作する。
ると、第1のスイッチグ手段13または保持電流発生手
段14、逆流阻止ダイオード15からの第1インジェク
タコイル6、第3のスイッチング手段17、アースへの
通電電流経路が形成される。また第4のスイッチング手
段19がオン動作すると、第4インジェクタコイル9、
第4のスイッチング手段19、アースへの通電電流経路
が形成される。その結果、通電電流経路が形成された気
筒インジェクタのみに励磁電流としての第1のスイッチ
ング手段13からの過励磁電流、及び保持電流発生手段
14よりの保持電流が分配される。
電電流経路が形成された状態で、インジェクタ駆動信号
(b)が駆動信号発生手段12に入力されると、駆動信
号発生手段12で生成された過励磁信号(l)が高電圧
発生手段4に接続された第1のスイッチング手段13に
入力されてオン動作する。
高電圧発生手段4からの高電圧を第1インジェクタコイ
ル6または第4インジェクタコイル9に供給するため、
第1気筒インジェクタ及び第4気筒インジェクタへは高
電圧発生手段4からの電力供給が第1のスイッチング手
段13を経由して第1インジェクタ6または第4インジ
ェクタコイル9に励磁電流(e)として大電流が給電さ
れることにより開弁初期の所定時間に開弁速度が向上す
る。
過励磁信号(l)と同時に駆動信号発生手段12で別に
生成された第1気筒インジェクタまたは第4気筒インジ
ェクタの保持信号(m)が低電圧発生手段5による出力
電圧VLを電源として定電流制御される保持電流発生手
段14に一定時間入力されと、保持電流発生手段14よ
り第1気筒インジェクタ及び第4気筒インジェクタの開
弁後の開弁保持を行わす励磁電流(e)また(k)が逆
流防止ダイオード15を経由して第1インジェクタコイ
ル6または第4インジェクタコイル9に流れて第1気筒
インジェクタまたは第4気筒インジェクタを開弁保持す
る。
ジェクタの閉弁を高速化するために、第1インジェクタ
コイル6または第4インジェクタコイル9の各々を通電
状態からオフする際には、電流高速OFF手段(1)1
6または電流高速OFF手段(2)18により第1及び
第4インジェクタコイル6、9の両端を短絡して電流を
電流高速OFF手段(1)16または電流高速OFF手
段(2)18にバイパスして遮断を行う。この結果、図
2に示す第1インジェクタコイル6には(e)で、第4
インジェクタコイル9には(i)の電流通電が実現され
る。
インジェクタコイル8についても燃料量/噴射時期演算
手段2からの第2気筒インジェクタ駆動信号(f)及び
第3気筒インジェクタ駆動信号(j)を入力としてする
ことで、図2に示す(g)または(k)の電流通電が実
現される。
のシーケンシャル方式の燃料量噴射装置について説明し
たが気筒数の異なるエンジンの電磁弁式インジェクタに
ついても適用できる。
転状態に応じて前記内燃機関へ供給する燃料量及び燃料
噴射時期を演算し、この演算結果を受けて気筒数に対応
した複数のインジェクタにより内燃機関に燃料を供給す
るマルチポイント式の燃料噴射用インジェクタの制御装
置において、前記気筒中で、燃料噴射時期が重ならない
燃料噴射順序で工程が2工程離れた各気筒のインジェク
タに共通に設けられ、燃料噴射時期に合わせて当該イン
ジェクタに駆動信号を出力して駆動制御するインジェク
タ駆動制御手段を備えたので、制御上の制約をすること
なくインジェクタの駆動制御手段の規模を削減すること
で安価で小型な装置を得ることができるという効果があ
る。
動制御手段に、燃料量及び燃料噴射時期の演算結果に合
わせて燃料噴射用インジェクタを選択する選択信号を発
すると共に駆動信号を発する信号発生部と、前記選択信
号により選択された燃料噴射用インジェクタに前記駆動
信号を出力する駆動信号出力部とを備えたので、燃料噴
射制御範囲の拡大による制御の自由度のある燃料噴射用
インジェクタの制御装置を得られるという効果がある。
に、駆動信号出力後にこの駆動信号より電圧レベルの低
い駆動信号を選択された燃料噴射用インジェクタに一定
時間出力して一定時間動作を保持する動作保持部を備え
たので、燃料噴射用インジェクタの動作保持のための電
力消費を低く抑えることができるという効果がある。
ジェクタに出力された駆動信号を高速で遮断する高速遮
断部を備えたので、燃料の噴射量を正確に抑えることが
できるという効果がある。
ンジェクタの制御装置の構成を示す図である。
ートである。
ッテリ、4 高電圧発生手段、5 低電圧発生手段、6
第1気筒インジェクタ、7 第2気筒インジェクタ、
8 第3気筒インジェクタ、9 第4気筒インジェク
タ、10 第1気筒/第4気筒インジェクタ駆動回路、
20 第2気筒/第3気筒インジェクタ駆動回路、11
信号合成分配手段、12 駆動信号発生手段、13
第1のスイッチング手段、14 保持電流発生手段、1
6 電流高速OFF手段(1)、17 第3のスイッチ
ング手段、18 電流高速OFF手段(2)、19 第
4のスイッチング手段。
Claims (4)
- 【請求項1】 内燃機関の運転状態に応じて前記内燃機
関へ供給する燃料量及び燃料噴射時期を演算し、この演
算結果を受けて気筒数に対応した複数のインジェクタに
より内燃機関に燃料を供給するマルチポイント式の燃料
噴射用インジェクタの制御装置において、前記気筒中
で、燃料噴射時期が重ならない燃料噴射順序で工程が2
工程離れた各気筒のインジェクタに共通に設けられ、燃
料噴射時期に合わせて当該インジェクタに駆動信号を出
力して駆動制御するインジェクタ駆動制御手段を備えた
ことを特徴とする燃料噴射用インジェクタの制御装置。 - 【請求項2】 インジェクタ駆動制御手段は、燃料量及
び燃料噴射時期の演算結果に合わせて燃料噴射用インジ
ェクタを選択する選択信号を発すると共に、駆動信号を
発する信号発生部と、前記選択信号により選択された燃
料噴射用インジェクタに前記駆動信号を出力する駆動信
号出力部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の燃
料噴射用インジェクタの制御装置。 - 【請求項3】 駆動信号出力部は、駆動信号出力後にこ
の駆動信号より電圧レベルの低い駆動信号を選択された
燃料噴射用インジェクタに一定時間出力して一定時間動
作を保持する動作保持部を備えたことを特徴とする請求
項2に記載の燃料噴射用インジェクタの制御装置。 - 【請求項4】 燃料噴射用インジェクタに出力された駆
動信号を高速で遮断する高速遮断部を備えたことを特徴
とする請求項1ないし3のいずれかに記載の燃料噴射用
インジェクタの制御装置。
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3828239B2 JP3828239B2 (ja) | 2006-10-04 |
Family
ID=15080852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6044823A (ja) |
JP (1) | JP3828239B2 (ja) |
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