JPH109027A - 燃料噴射弁の駆動回路 - Google Patents
燃料噴射弁の駆動回路Info
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- JPH109027A JPH109027A JP8162948A JP16294896A JPH109027A JP H109027 A JPH109027 A JP H109027A JP 8162948 A JP8162948 A JP 8162948A JP 16294896 A JP16294896 A JP 16294896A JP H109027 A JPH109027 A JP H109027A
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- injector
- voltage
- signal
- solenoid
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 駆動回路とインジェクタ間の導線が断線した
り、両者を接続するコネクタが外れた場合に素子の損傷
等を防ぐと同時に瞬断時には燃料噴射を行うこと。 【解決手段】 インジェクタ非駆動時においてソレノイ
ド３が作動しないような微少電流を流すような回路を設
け、その回路のソレノイド下流一点の電流を基準となる
電流を比較し、コネクタ外れ等の断線を検知するととも
に、その断線がある一定時間以上継続した場合のみフリ
ップフロップ、ワンショットマルチバイブレータ等から
なるゲート部９の作用により、入力である噴射信号を断
線検知時には後段へ伝達しない方式とすることにより、
駆動回路とインジェクタ間の導線が断線したり、両者を
接続するコネクタが外れた場合に素子の損傷等を防ぐと
同時に瞬断時に燃料噴射を行う。
り、両者を接続するコネクタが外れた場合に素子の損傷
等を防ぐと同時に瞬断時には燃料噴射を行うこと。 【解決手段】 インジェクタ非駆動時においてソレノイ
ド３が作動しないような微少電流を流すような回路を設
け、その回路のソレノイド下流一点の電流を基準となる
電流を比較し、コネクタ外れ等の断線を検知するととも
に、その断線がある一定時間以上継続した場合のみフリ
ップフロップ、ワンショットマルチバイブレータ等から
なるゲート部９の作用により、入力である噴射信号を断
線検知時には後段へ伝達しない方式とすることにより、
駆動回路とインジェクタ間の導線が断線したり、両者を
接続するコネクタが外れた場合に素子の損傷等を防ぐと
同時に瞬断時に燃料噴射を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料噴
射弁の駆動回路に関し、特に燃料噴射弁の駆動回路内の
電線の断線検出に関する。
射弁の駆動回路に関し、特に燃料噴射弁の駆動回路内の
電線の断線検出に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車用ガソリンエンジンの燃料
供給系には、極めて高精度な燃料噴射を行うことが求め
られている。そのためにはインジェクタの立上がりおよ
び立下がり動作を高速に行う必要があり、かかる先行技
術としては例えば特開昭５７−４９０５９号公報のよう
なものがある。その構成および動作を図８に示す。これ
は電圧ＶＢ（通常例えば数１０Ｖ）よりも予め充分に高
い電圧（例えば数１００Ｖ）に充電されたコンデンサ３
８を電磁ソレノイドのコイル３１にトランジスタ４１を
介して設置しておき、噴射パルス信号ＩＮが立ち上がる
とトランジスタ３３，４４，４１がｏｎし、前記電圧が
放電されてコイルの電流ｉｃが急速に立ち上がり、次に
電流ｉｃが所定の値にまで達すると、フリップフロップ
３６のＱ出力がｏｆｆになり、トランジスタ４４，４１
がｏｆｆするためコイル３１には電圧ＶＢが印加され、
電磁ソレノイドを保持状態とし、噴射パルス信号が立ち
下がるとトランジスタ３３がｏｆｆし、コイル３１に流
れようとする電流が前記コンデンサ３８に流れ込み、コ
ンデンサ３８を高電圧に充電すると同時にコイル３１の
電流ｉｃを急速に立ち下げる、というものである。
供給系には、極めて高精度な燃料噴射を行うことが求め
られている。そのためにはインジェクタの立上がりおよ
び立下がり動作を高速に行う必要があり、かかる先行技
術としては例えば特開昭５７−４９０５９号公報のよう
なものがある。その構成および動作を図８に示す。これ
は電圧ＶＢ（通常例えば数１０Ｖ）よりも予め充分に高
い電圧（例えば数１００Ｖ）に充電されたコンデンサ３
８を電磁ソレノイドのコイル３１にトランジスタ４１を
介して設置しておき、噴射パルス信号ＩＮが立ち上がる
とトランジスタ３３，４４，４１がｏｎし、前記電圧が
放電されてコイルの電流ｉｃが急速に立ち上がり、次に
電流ｉｃが所定の値にまで達すると、フリップフロップ
３６のＱ出力がｏｆｆになり、トランジスタ４４，４１
がｏｆｆするためコイル３１には電圧ＶＢが印加され、
電磁ソレノイドを保持状態とし、噴射パルス信号が立ち
下がるとトランジスタ３３がｏｆｆし、コイル３１に流
れようとする電流が前記コンデンサ３８に流れ込み、コ
ンデンサ３８を高電圧に充電すると同時にコイル３１の
電流ｉｃを急速に立ち下げる、というものである。
【０００３】一方でかかる駆動回路とインジェクタ、即
ち電磁ソレノイドはハーネスにより配線されて電気回路
を構成しているものであるが、ハーネスやソレノイドが
常に正常であるという保証は得がたい。従って、これら
の正常の有無を常に監視する故障診断手段が求められて
いる。特に上記のように通常の電圧よりも大きい（数１
００Ｖ）の電圧をソレノイドに印加するような駆動回路
の場合に、ハーネスが断線しているとインジェクタが動
作しないばかりでなく、素子故障を引き起こす原因にも
なる。そのための故障診断の先行技術としては例えば特
開平１−２４４１４３号公報のようなものがあり、その
構成を図９に示す。これはソレノイドのｏｎ／ｏｆｆを
行うトランジスタ４４と並列に抵抗４６を設置してお
き、ソレノイドが非駆動の状態、即ちトランジスタ４４
がｏｆｆの状態でもソレノイドが動作しない程度の電流
を流している。この状態でソレノイドに繋がるハーネス
が断線するとトランジスタ４４のコレクタ端子の電圧は
正常時の電圧よりも高くなる。このようにしてハーネス
の断線を検知してランプ４９によりアラーム表示を行っ
ている。
ち電磁ソレノイドはハーネスにより配線されて電気回路
を構成しているものであるが、ハーネスやソレノイドが
常に正常であるという保証は得がたい。従って、これら
の正常の有無を常に監視する故障診断手段が求められて
いる。特に上記のように通常の電圧よりも大きい（数１
００Ｖ）の電圧をソレノイドに印加するような駆動回路
の場合に、ハーネスが断線しているとインジェクタが動
作しないばかりでなく、素子故障を引き起こす原因にも
なる。そのための故障診断の先行技術としては例えば特
開平１−２４４１４３号公報のようなものがあり、その
構成を図９に示す。これはソレノイドのｏｎ／ｏｆｆを
行うトランジスタ４４と並列に抵抗４６を設置してお
き、ソレノイドが非駆動の状態、即ちトランジスタ４４
がｏｆｆの状態でもソレノイドが動作しない程度の電流
を流している。この状態でソレノイドに繋がるハーネス
が断線するとトランジスタ４４のコレクタ端子の電圧は
正常時の電圧よりも高くなる。このようにしてハーネス
の断線を検知してランプ４９によりアラーム表示を行っ
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の噴射弁の駆動回路にあっては、ハーネスの断
線を検知してもアラーム表示をするだけであり、実際に
は断線した部位に電圧が発生してしまう。車両運転状態
においてアラーム表示直後に運転者が駆動回路を停止さ
せることは非常に困難であるため、回路の素子破壊の防
止は行えない。さらには、かかる問題点に鑑み、アラー
ム表示を行う代わりに駆動回路の入力を停止するような
機構を付加した場合においては、車両搭載時の振動等に
より生じる極めて短い時間幅の断線、即ち瞬断が発生し
た場合においても駆動回路の入力が停止してしまい、正
常な燃料噴射がされなくなってしまうという問題点があ
った。
うな従来の噴射弁の駆動回路にあっては、ハーネスの断
線を検知してもアラーム表示をするだけであり、実際に
は断線した部位に電圧が発生してしまう。車両運転状態
においてアラーム表示直後に運転者が駆動回路を停止さ
せることは非常に困難であるため、回路の素子破壊の防
止は行えない。さらには、かかる問題点に鑑み、アラー
ム表示を行う代わりに駆動回路の入力を停止するような
機構を付加した場合においては、車両搭載時の振動等に
より生じる極めて短い時間幅の断線、即ち瞬断が発生し
た場合においても駆動回路の入力が停止してしまい、正
常な燃料噴射がされなくなってしまうという問題点があ
った。
【０００５】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、噴射パルス信号が入力されていな
い、即ちスイッチング素子がすべてｏｆｆの状態にある
時でもバッテリから複数の抵抗とインジェクタのソレノ
イドからなる回路を針弁が開弁しない程度の電流が流れ
るように構成し、その回路のソレノイド下流の一点の電
圧により回路が正常に通電しているか検出し、ある一定
時間以上通電がないと断線と判断しその状態が続く限り
入力である噴射信号を無効にすることで上記問題点を解
決している。
してなされたもので、噴射パルス信号が入力されていな
い、即ちスイッチング素子がすべてｏｆｆの状態にある
時でもバッテリから複数の抵抗とインジェクタのソレノ
イドからなる回路を針弁が開弁しない程度の電流が流れ
るように構成し、その回路のソレノイド下流の一点の電
圧により回路が正常に通電しているか検出し、ある一定
時間以上通電がないと断線と判断しその状態が続く限り
入力である噴射信号を無効にすることで上記問題点を解
決している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、定電圧電源、高電圧電源、抵抗、ダイオ
ード、およびスイッチング素子等によって構成され、外
部から入力される噴射パルス信号に従いインジェクタの
電磁ソレノイドを駆動する駆動回路であって、複数のス
イッチング素子のスイッチング作用によって電磁ソレノ
イドの立ち上がり動作時、即ちインジェクタの開弁動作
時には開弁に必要な電圧よりも充分に高い電圧にて電磁
ソレノイドを駆動しその応答性を高め、その後ソレノイ
ドの保持、即ちインジェクタを開弁状態にて保持すると
きにはそれに充分な電流を得られるだけの保持電圧にて
ソレノイドを動作状態に保持し、さらに電磁ソレノイド
の立ち下がり動作時、即ちインジェクタの閉弁動作時に
はそれまでの励磁方向とは逆の方向に充分に高い電圧を
印加して電磁ソレノイドの立ち下がり動作の応答性を高
める機能を有する順方向高電圧、順方向定電圧、逆方向
高電圧の３モードにて電磁ソレノイドの駆動を行う公知
の「Ｈブリッジ」接続の電磁インジェクタの駆動回路に
おいて、前記スイッチング素子が全てｏｆｆの状態、即
ちインジェクタ非駆動時に電源からインジェクタと複数
の抵抗を通るような電気回路を構成し、該回路のインジ
ェクタ下流の一点の電圧を検出し、該電圧を基準となる
電圧と比較し、インジェクタが断線状態にあるか否かを
検出する機構と、該断線状態の検出機構からの信号を受
け、その信号が断線を示した場合でもそれがある一定の
時間以上とならない場合には断線していない状態の信号
を出力する瞬断判定用フィルタ部と、該瞬断判定用フィ
ルタ部からの信号がインジェクタの断線を示していると
きには、前記インジェクタ駆動信号入力時に該信号を無
効とし、後段の回路に入力信号を伝えないゲート機構
と、を有する構成とする。
決するために、定電圧電源、高電圧電源、抵抗、ダイオ
ード、およびスイッチング素子等によって構成され、外
部から入力される噴射パルス信号に従いインジェクタの
電磁ソレノイドを駆動する駆動回路であって、複数のス
イッチング素子のスイッチング作用によって電磁ソレノ
イドの立ち上がり動作時、即ちインジェクタの開弁動作
時には開弁に必要な電圧よりも充分に高い電圧にて電磁
ソレノイドを駆動しその応答性を高め、その後ソレノイ
ドの保持、即ちインジェクタを開弁状態にて保持すると
きにはそれに充分な電流を得られるだけの保持電圧にて
ソレノイドを動作状態に保持し、さらに電磁ソレノイド
の立ち下がり動作時、即ちインジェクタの閉弁動作時に
はそれまでの励磁方向とは逆の方向に充分に高い電圧を
印加して電磁ソレノイドの立ち下がり動作の応答性を高
める機能を有する順方向高電圧、順方向定電圧、逆方向
高電圧の３モードにて電磁ソレノイドの駆動を行う公知
の「Ｈブリッジ」接続の電磁インジェクタの駆動回路に
おいて、前記スイッチング素子が全てｏｆｆの状態、即
ちインジェクタ非駆動時に電源からインジェクタと複数
の抵抗を通るような電気回路を構成し、該回路のインジ
ェクタ下流の一点の電圧を検出し、該電圧を基準となる
電圧と比較し、インジェクタが断線状態にあるか否かを
検出する機構と、該断線状態の検出機構からの信号を受
け、その信号が断線を示した場合でもそれがある一定の
時間以上とならない場合には断線していない状態の信号
を出力する瞬断判定用フィルタ部と、該瞬断判定用フィ
ルタ部からの信号がインジェクタの断線を示していると
きには、前記インジェクタ駆動信号入力時に該信号を無
効とし、後段の回路に入力信号を伝えないゲート機構
と、を有する構成とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図２は、本発明の一実施の
形態を示す図である。まず構成を説明すると、１はＤＣ
／ＤＣコンバータによる高電圧電源、２はバッテリで１
２Ｖの定電圧直流電源、３はインジェクタのソレノイド
で電気的にはインダクタンス成分Ｌｃと直流抵抗成分Ｒ
ｃとで表される。４は開弁ドライブ波形生成部であり、
ワンショットマルチバイブレータ等により構成され、噴
射信号の立ち上がりを受けてある決まった時間幅のパル
スを出力する。５は同様に噴射信号の立下がりを受けて
ある決まった時間幅のパルスを出力する閉弁ドライブ波
形生成部。６はインジェクタのソレノイド３に適当な電
流が流れるよう予め決められた時間幅でパルスを出力す
るパルス発生器である。７は二つの入力電圧Ｖ１および
Ｖ２を比較し、その結果により出力が決定される比較
器、８は同様に二つの入力電圧Ｖ３およびＶ４を比較
し、その結果により出力が決定される比較器である。９
は比較器８の信号に応じて噴射信号の後段の開弁ドライ
ブ波形生成部４、閉弁ドライブ波形生成部５、パルス発
生器６およびスイッチング素子Ｑ４への伝達経路をｏｎ
／ｏｆｆする機能を有するゲート部である。Ｑ１〜Ｑ５
はスイッチング素子、Ｄ１〜Ｄ３は逆流防止用のダイオ
ード、Ｒ１〜Ｒ８は抵抗、ＺＤ１〜ＺＤ３は定電圧ダイ
オード、Ｃ１はコンデンサである。
に基づいて詳細に説明する。図２は、本発明の一実施の
形態を示す図である。まず構成を説明すると、１はＤＣ
／ＤＣコンバータによる高電圧電源、２はバッテリで１
２Ｖの定電圧直流電源、３はインジェクタのソレノイド
で電気的にはインダクタンス成分Ｌｃと直流抵抗成分Ｒ
ｃとで表される。４は開弁ドライブ波形生成部であり、
ワンショットマルチバイブレータ等により構成され、噴
射信号の立ち上がりを受けてある決まった時間幅のパル
スを出力する。５は同様に噴射信号の立下がりを受けて
ある決まった時間幅のパルスを出力する閉弁ドライブ波
形生成部。６はインジェクタのソレノイド３に適当な電
流が流れるよう予め決められた時間幅でパルスを出力す
るパルス発生器である。７は二つの入力電圧Ｖ１および
Ｖ２を比較し、その結果により出力が決定される比較
器、８は同様に二つの入力電圧Ｖ３およびＶ４を比較
し、その結果により出力が決定される比較器である。９
は比較器８の信号に応じて噴射信号の後段の開弁ドライ
ブ波形生成部４、閉弁ドライブ波形生成部５、パルス発
生器６およびスイッチング素子Ｑ４への伝達経路をｏｎ
／ｏｆｆする機能を有するゲート部である。Ｑ１〜Ｑ５
はスイッチング素子、Ｄ１〜Ｄ３は逆流防止用のダイオ
ード、Ｒ１〜Ｒ８は抵抗、ＺＤ１〜ＺＤ３は定電圧ダイ
オード、Ｃ１はコンデンサである。
【０００８】次に、上記実施の形態の作用を説明する。
まず、コネクタ外れ、断線等がない通常の場合の動作を
説明すると、まず噴射信号がＬｏの状態ではスイッチン
グ素子Ｑ１〜Ｑ５は全てｏｆｆである。しかしながらバ
ッテリ２から抵抗Ｒ１、ダイオードＤ３、ソレノイド
３、抵抗Ｒ２，Ｒ３を通る回路が構成されるため、ソレ
ノイド３には次式で表されるＩ１（Ａ）なる電流が流れ
ている。 Ｉ１＝（バッテリ電圧）／（Ｒ１＋Ｒｃ＋Ｒ２＋Ｒ３） このときＩ１がソレノイド３が動作する電流値よりも充
分小さい値となるようＲ１〜Ｒ３の抵抗値は充分大きく
設定されている。このときの抵抗Ｒ３の端子間電圧、即
ち比較器７の一方の入力電圧Ｖ１は、 Ｖ１＝Ｒ３×Ｉ１ ＝Ｒ３×（バッテリ電圧）／（Ｒ１＋Ｒｃ＋Ｒ２＋Ｒ３） で表される。一方、比較器７のもう一方の入力電圧Ｖ２
は Ｖ２＝Ｒ５×（バッテリ電圧）／（Ｒ４＋Ｒ５） で表される。ここで、 Ｒ３／（Ｒ１＋Ｒｃ＋Ｒ２＋Ｒ３）＞Ｒ５／（Ｒ４＋Ｒ
５） となるようにＲ１〜Ｒ５の抵抗値を設定しておくと、常
にＶ１＞Ｖ２の関係になる。比較器７は上記のようなＶ
１＞Ｖ２でＨｉを出力するようになっているので、この
場合はＨｉを出力する。すると、その電圧は抵抗Ｒ８お
よびコンデンサＣ１からなる回路を通り定常的にはその
まま電圧Ｖ３として比較器８に入力される。比較器８の
もう一方の入力である電圧Ｖ４は、 Ｖ４＝Ｒ７×（バッテリ電圧）／（Ｒ６＋Ｒ７） で表される。ここで、 （比較器７のＨｉ電圧）／Ｖ４ となるようにＲ６，Ｒ７を設定しておくことにより、比
較器８はゲート部９へＨｉを出力することになる。
まず、コネクタ外れ、断線等がない通常の場合の動作を
説明すると、まず噴射信号がＬｏの状態ではスイッチン
グ素子Ｑ１〜Ｑ５は全てｏｆｆである。しかしながらバ
ッテリ２から抵抗Ｒ１、ダイオードＤ３、ソレノイド
３、抵抗Ｒ２，Ｒ３を通る回路が構成されるため、ソレ
ノイド３には次式で表されるＩ１（Ａ）なる電流が流れ
ている。 Ｉ１＝（バッテリ電圧）／（Ｒ１＋Ｒｃ＋Ｒ２＋Ｒ３） このときＩ１がソレノイド３が動作する電流値よりも充
分小さい値となるようＲ１〜Ｒ３の抵抗値は充分大きく
設定されている。このときの抵抗Ｒ３の端子間電圧、即
ち比較器７の一方の入力電圧Ｖ１は、 Ｖ１＝Ｒ３×Ｉ１ ＝Ｒ３×（バッテリ電圧）／（Ｒ１＋Ｒｃ＋Ｒ２＋Ｒ３） で表される。一方、比較器７のもう一方の入力電圧Ｖ２
は Ｖ２＝Ｒ５×（バッテリ電圧）／（Ｒ４＋Ｒ５） で表される。ここで、 Ｒ３／（Ｒ１＋Ｒｃ＋Ｒ２＋Ｒ３）＞Ｒ５／（Ｒ４＋Ｒ
５） となるようにＲ１〜Ｒ５の抵抗値を設定しておくと、常
にＶ１＞Ｖ２の関係になる。比較器７は上記のようなＶ
１＞Ｖ２でＨｉを出力するようになっているので、この
場合はＨｉを出力する。すると、その電圧は抵抗Ｒ８お
よびコンデンサＣ１からなる回路を通り定常的にはその
まま電圧Ｖ３として比較器８に入力される。比較器８の
もう一方の入力である電圧Ｖ４は、 Ｖ４＝Ｒ７×（バッテリ電圧）／（Ｒ６＋Ｒ７） で表される。ここで、 （比較器７のＨｉ電圧）／Ｖ４ となるようにＲ６，Ｒ７を設定しておくことにより、比
較器８はゲート部９へＨｉを出力することになる。
【０００９】ゲート部９は比較器８からの電圧Ｖ５がＨ
ｉであると、噴射パルス信号をそのまま通過させるため
に、ここで噴射パルス信号がＬｏからＨｉに転じると、
まず開弁ドライブ波形生成部４が入力信号の立ち上がり
エッジを捉え、図２（ｂ）に示すような入力信号の立ち
上がりタイミングからある時間幅Ｔ１を持ったパルスを
出力する。この信号はスイッチング素子Ｑ１をｏｎす
る。一方、噴射信号はそのままスイッチング素子Ｑ４を
ｏｎするため、結果として図３（ａ）の矢印に示すよう
な電流が時間Ｔ１の間、流れることになる。
ｉであると、噴射パルス信号をそのまま通過させるため
に、ここで噴射パルス信号がＬｏからＨｉに転じると、
まず開弁ドライブ波形生成部４が入力信号の立ち上がり
エッジを捉え、図２（ｂ）に示すような入力信号の立ち
上がりタイミングからある時間幅Ｔ１を持ったパルスを
出力する。この信号はスイッチング素子Ｑ１をｏｎす
る。一方、噴射信号はそのままスイッチング素子Ｑ４を
ｏｎするため、結果として図３（ａ）の矢印に示すよう
な電流が時間Ｔ１の間、流れることになる。
【００１０】時間Ｔ１後、スイッチング素子Ｑ１がｏｆ
ｆするとパルス発生器６がスイッチング素子Ｑ５を高速
でｏｎ／ｏｆｆ駆動する（図２（ｆ））。そのためＱ５
がｏｎの時には図３（ｂ）の矢印に示す経路で増大しな
がら、またＱ５がｏｆｆの時には図３（ｃ）の矢印に示
すような経路で減少しながら、それぞれ電流が流れるこ
とになる。このときのパルス発生器６からのパルス幅
は、ソレノイドのコイルを流れる電流の大きさが一旦開
弁状態になったソレノイドをその状態で保存しておくに
充分な値になるように設定されている。
ｆするとパルス発生器６がスイッチング素子Ｑ５を高速
でｏｎ／ｏｆｆ駆動する（図２（ｆ））。そのためＱ５
がｏｎの時には図３（ｂ）の矢印に示す経路で増大しな
がら、またＱ５がｏｆｆの時には図３（ｃ）の矢印に示
すような経路で減少しながら、それぞれ電流が流れるこ
とになる。このときのパルス発生器６からのパルス幅
は、ソレノイドのコイルを流れる電流の大きさが一旦開
弁状態になったソレノイドをその状態で保存しておくに
充分な値になるように設定されている。
【００１１】その後、噴射信号がＨｉからＬｏになると
パルス発生器６は、パルスの出力を止めＱ５を完全にｏ
ｆｆにし、Ｑ４も噴射信号がＬｏになるためｏｆｆに転
じる。同時に、今度は閉弁ドライブ波形生成部５が噴射
信号の立ち下がりエッジを捉え、噴射信号の立ち下がり
タイミングから時間Ｔ２だけＨｉになるようなパルスを
出力する（図２（ｃ）および（ｄ））。この信号はスイ
ッチング素子Ｑ２およびＱ３に接続されており時間Ｔ２
の間これらをｏｎする。このためインジェクタには時間
Ｔ２の間、図３（ｄ）に示すような、これまでとは逆向
きの電流が流れることになる。この作用によりソレノイ
ドの磁束の減少、即ち消磁が早められ、閉弁の応答性を
高めている。
パルス発生器６は、パルスの出力を止めＱ５を完全にｏ
ｆｆにし、Ｑ４も噴射信号がＬｏになるためｏｆｆに転
じる。同時に、今度は閉弁ドライブ波形生成部５が噴射
信号の立ち下がりエッジを捉え、噴射信号の立ち下がり
タイミングから時間Ｔ２だけＨｉになるようなパルスを
出力する（図２（ｃ）および（ｄ））。この信号はスイ
ッチング素子Ｑ２およびＱ３に接続されており時間Ｔ２
の間これらをｏｎする。このためインジェクタには時間
Ｔ２の間、図３（ｄ）に示すような、これまでとは逆向
きの電流が流れることになる。この作用によりソレノイ
ドの磁束の減少、即ち消磁が早められ、閉弁の応答性を
高めている。
【００１２】一方、ここでコネクタ外れ、断線があった
場合を考えると、駆動回路とインジェクタを接続するコ
ネクタは電気的には図１の回路図上の点Ａおよび点Ｂで
表せる。いまどちらか一方あるいは両方の点で回路が切
断されたとすると、比較器７の入力電圧であるＶ１は０
Ｖとなり、Ｖ２に変化はないためＶ１＜Ｖ２となる。す
ると比較器７の出力は先程とは逆にＬｏとなるのであ
る。
場合を考えると、駆動回路とインジェクタを接続するコ
ネクタは電気的には図１の回路図上の点Ａおよび点Ｂで
表せる。いまどちらか一方あるいは両方の点で回路が切
断されたとすると、比較器７の入力電圧であるＶ１は０
Ｖとなり、Ｖ２に変化はないためＶ１＜Ｖ２となる。す
ると比較器７の出力は先程とは逆にＬｏとなるのであ
る。
【００１３】即ち、比較器７はインジェクタ非駆動時
（噴射信号Ｌｏ）に駆動回路とインジェクタの接続に異
常がなければＨｉ、断線・コネクタ外れ等回路の切断箇
所があるとＬｏの信号を出力するのである。
（噴射信号Ｌｏ）に駆動回路とインジェクタの接続に異
常がなければＨｉ、断線・コネクタ外れ等回路の切断箇
所があるとＬｏの信号を出力するのである。
【００１４】ここで比較器８の入力電圧である電圧Ｖ３
を考えると、比較器７の出力が直前までＨｉであった場
合、コンデンサＣ１には抵抗Ｒ８を介してＨｉ電圧が充
電されている。その状態で比較器７の出力がＬｏに転じ
ると電圧Ｖ３は図４に示すように直ちにＬｏである０Ｖ
には降下せず、Ｃ１とＲ８の値によって決まる時定数に
て次第に降下することになる。比較器８のもう一方の入
力電圧Ｖ４は前述のように抵抗Ｒ６およびＲ７で決まる
Ｈｉ電圧よりも低い電圧であることから、電圧Ｖ３が電
圧Ｖ４を下回った時点で始めて比較器８の出力がＬｏに
なる。即ち、比較器８の出力は比較器７の出力がＨｉか
らＬｏに転じてから、ある時間Ｔｃ遅れてＬｏになるの
である。さらに、時間Ｔｃ以前に比較器７の出力がＨｉ
に復帰した場合には比較器８の出力はＨｉのままであ
る。
を考えると、比較器７の出力が直前までＨｉであった場
合、コンデンサＣ１には抵抗Ｒ８を介してＨｉ電圧が充
電されている。その状態で比較器７の出力がＬｏに転じ
ると電圧Ｖ３は図４に示すように直ちにＬｏである０Ｖ
には降下せず、Ｃ１とＲ８の値によって決まる時定数に
て次第に降下することになる。比較器８のもう一方の入
力電圧Ｖ４は前述のように抵抗Ｒ６およびＲ７で決まる
Ｈｉ電圧よりも低い電圧であることから、電圧Ｖ３が電
圧Ｖ４を下回った時点で始めて比較器８の出力がＬｏに
なる。即ち、比較器８の出力は比較器７の出力がＨｉか
らＬｏに転じてから、ある時間Ｔｃ遅れてＬｏになるの
である。さらに、時間Ｔｃ以前に比較器７の出力がＨｉ
に復帰した場合には比較器８の出力はＨｉのままであ
る。
【００１５】このようにしてわずかな時間の断線、即ち
瞬断を駆動回路の動作に影響しないようにフィルタをか
けている。
瞬断を駆動回路の動作に影響しないようにフィルタをか
けている。
【００１６】ゲート部９は図５に示すようにフリップフ
ロップ９−１とワンショットマルチバイブレータ９−２
で構成されている。フリップフロップ９−１はクロック
端子（Ｃ端子）の信号の立ち上がり時にデータ端子（Ｄ
端子）の値を出力端子（Ｑ端子）に反映させる機能を有
する。一方、ワンショットマルチバイブレータ９−２は
噴射信号の立ち下がりを捉え、立ち下がりのタイミング
からある決まった時間幅のパルスを出力するよう設定さ
れており、その出力はフリップフロップ９−１のリセッ
ト端子（Ｒ端子）に接続されている。リセット端子にＨ
ｉが入るとフリップフロップ９−１の出力（Ｑ端子）は
強制的にＬｏになる。
ロップ９−１とワンショットマルチバイブレータ９−２
で構成されている。フリップフロップ９−１はクロック
端子（Ｃ端子）の信号の立ち上がり時にデータ端子（Ｄ
端子）の値を出力端子（Ｑ端子）に反映させる機能を有
する。一方、ワンショットマルチバイブレータ９−２は
噴射信号の立ち下がりを捉え、立ち下がりのタイミング
からある決まった時間幅のパルスを出力するよう設定さ
れており、その出力はフリップフロップ９−１のリセッ
ト端子（Ｒ端子）に接続されている。リセット端子にＨ
ｉが入るとフリップフロップ９−１の出力（Ｑ端子）は
強制的にＬｏになる。
【００１７】これらの作用により、噴射信号（Ｃ端子）
がＬｏからＨｉになったとき、比較器８からの断線検出
信号（Ｄ端子）が正常な接続状態を示すＨｉとなってい
れば、スイッチング素子のドライブ回路にはＨｉが出力
され（Ｑ端子）、それは噴射信号（Ｃ端子）がＨｉから
Ｌｏになったときには、ワンショットマルチバイブレー
タ９−２からのリセット信号がＲ端子に入ることにより
クリアされる。即ち、噴射信号のパルスがそのまま後段
の回路へ伝達されるのである。
がＬｏからＨｉになったとき、比較器８からの断線検出
信号（Ｄ端子）が正常な接続状態を示すＨｉとなってい
れば、スイッチング素子のドライブ回路にはＨｉが出力
され（Ｑ端子）、それは噴射信号（Ｃ端子）がＨｉから
Ｌｏになったときには、ワンショットマルチバイブレー
タ９−２からのリセット信号がＲ端子に入ることにより
クリアされる。即ち、噴射信号のパルスがそのまま後段
の回路へ伝達されるのである。
【００１８】一方、噴射信号がＨｉになったとき比較器
８からの断線検出信号が断線を示すＬｏであった場合に
は、出力（Ｑ端子）はＬｏのままで、それは噴射信号が
ＨｉからＬｏに遷移しても変化しない。これらゲート部
の作用を図６に示す。図中Ｃのタイミングで断線が起き
た場合の噴射信号（ａ）、断線検出信号即ち比較器８の
出力（ｂ）、リセット信号即ちフリップフロップ９−１
のＲ端子の信号（ｃ）、ゲート部９の出力信号即ちフリ
ップフロップ９−１のＱ端子の信号（ｄ）である。
８からの断線検出信号が断線を示すＬｏであった場合に
は、出力（Ｑ端子）はＬｏのままで、それは噴射信号が
ＨｉからＬｏに遷移しても変化しない。これらゲート部
の作用を図６に示す。図中Ｃのタイミングで断線が起き
た場合の噴射信号（ａ）、断線検出信号即ち比較器８の
出力（ｂ）、リセット信号即ちフリップフロップ９−１
のＲ端子の信号（ｃ）、ゲート部９の出力信号即ちフリ
ップフロップ９−１のＱ端子の信号（ｄ）である。
【００１９】これらの動作をまとめて示したのが図７で
ある。このように通電状態をモニタする比較器７の出力
が非通電を検知してもその時間が前述のＴｃ以下である
場合には比較器８の出力には影響を与えず、よってソレ
ノイド３は正常時と同じように駆動される。ただし、こ
の場合、瞬断の時間によっては電流波形は正常時のそれ
と異なることになるが、通常、瞬断の時間は極めて短い
ため、燃料の噴射量にはあまり影響しない。
ある。このように通電状態をモニタする比較器７の出力
が非通電を検知してもその時間が前述のＴｃ以下である
場合には比較器８の出力には影響を与えず、よってソレ
ノイド３は正常時と同じように駆動される。ただし、こ
の場合、瞬断の時間によっては電流波形は正常時のそれ
と異なることになるが、通常、瞬断の時間は極めて短い
ため、燃料の噴射量にはあまり影響しない。
【００２０】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、その構成を、インジェクタ非駆動時においてソレノ
イドが作動しないような微少電流を流すような回路を設
け、その回路のソレノイド下流一点の電流を基準となる
電流を比較し、コネクタ外れ等の断線を検知するととも
に、その断線がある一定時間以上継続した場合のみフリ
ップフロップ、ワンショットマルチバイブレータ等から
なるゲート部の作用により、入力である噴射信号を断線
検知時には後段へ伝達しない方式とすることにより、駆
動回路とインジェクタ間の導線が断線したり、両者を接
続するコネクタが外れた場合に素子の損傷等を防ぐと同
時に瞬断時には燃料噴射を行うことが可能になった。
ば、その構成を、インジェクタ非駆動時においてソレノ
イドが作動しないような微少電流を流すような回路を設
け、その回路のソレノイド下流一点の電流を基準となる
電流を比較し、コネクタ外れ等の断線を検知するととも
に、その断線がある一定時間以上継続した場合のみフリ
ップフロップ、ワンショットマルチバイブレータ等から
なるゲート部の作用により、入力である噴射信号を断線
検知時には後段へ伝達しない方式とすることにより、駆
動回路とインジェクタ間の導線が断線したり、両者を接
続するコネクタが外れた場合に素子の損傷等を防ぐと同
時に瞬断時には燃料噴射を行うことが可能になった。
【図１】本発明の実施の形態を示す図である。
【図２】本発明の動作説明図である。
【図３】本発明の動作説明図である。
【図４】本発明の主旨である断線検知信号のフィルタ動
作を示す図である。
作を示す図である。
【図５】ゲート部の具体的な構成を示す図である。
【図６】ゲート部の動作説明図である。
【図７】本発明の動作説明図である。
【図８】従来の駆動回路を示す図である。
【図９】従来の断線検知機構を示す図である。
１ ＤＣ／ＤＣコンバータによる高電圧電源 ２ バッテリ ３ ソレノイド ４ 開弁ドライブ波形生成部 ５ 閉弁ドライブ波形生成部 ６ パルス発生器 ７，８ 比較器 ９ ゲート部 ９−１ フリップフロップ ９−２ ワンショットマルチバイブレータ Ｑ１〜Ｑ５ スイッチング素子 Ｄ１〜Ｄ３ 逆流防止用ダイオード Ｒ１〜Ｒ８ 抵抗 ＺＤ１〜ＺＤ３ 定電圧ダイオード Ｃ１ コンデンサ
Claims (2)
- 【請求項１】 定電圧電源、高電圧電源、抵抗、ダイオ
ード、およびスイッチング素子等によって構成され、外
部から入力される噴射パルス信号に従いインジェクタの
電磁ソレノイドを駆動する駆動回路であって、複数のス
イッチング素子のスイッチング作用によって電磁ソレノ
イドの立ち上がり動作時、即ちインジェクタの開弁動作
時には開弁に必要な電圧よりも充分に高い電圧にて電磁
ソレノイドを駆動しその応答性を高め、その後ソレノイ
ドの保持、即ちインジェクタを開弁状態にて保持すると
きにはそれに充分な電流を得られるだけの保持電圧にて
ソレノイドを動作状態に保持し、さらに電磁ソレノイド
の立ち下がり動作時、即ちインジェクタの閉弁動作時に
はそれまでの励磁方向とは逆の方向に充分に高い電圧を
印加して電磁ソレノイドの立ち下がり動作の応答性を高
める機能を有する順方向高電圧、順方向定電圧、逆方向
高電圧の３モードにて電磁ソレノイドの駆動を行う公知
の「Ｈブリッジ」接続の電磁インジェクタの駆動回路に
おいて、 前記スイッチング素子が全てｏｆｆの状態、即ちインジ
ェクタ非駆動時に電源からインジェクタと複数の抵抗を
通るような電気回路を構成し、 該回路のインジェクタ下流の一点の電圧を検出し、該電
圧を基準となる電圧と比較し、インジェクタが断線状態
にあるか否かを検出する機構と、 該断線状態の検出機構からの信号を受け、その信号が断
線を示した場合でもそれがある一定の時間以上とならな
い場合には断線していない状態の信号を出力する瞬断判
定用フィルタ部と、 該瞬断判定用フィルタ部からの信号がインジェクタの断
線を示しているときには、前記インジェクタ駆動信号入
力時に該信号を無効とし、後段の回路に入力信号を伝え
ないゲート機構と、 を有することを特徴とする燃料噴射弁の駆動回路。 - 【請求項２】 前記瞬断判定用フィルタ部は具体的には
コンデンサ、抵抗および比較器との組合せにより構成さ
れることを特徴とする請求項１に記載の駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8162948A JPH109027A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | 燃料噴射弁の駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8162948A JPH109027A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | 燃料噴射弁の駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH109027A true JPH109027A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15764315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8162948A Pending JPH109027A (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | 燃料噴射弁の駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH109027A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7528610B2 (en) | 2006-06-30 | 2009-05-05 | Denso Corporation | Load break detection circuit |
| JP2014055572A (ja) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Denso Corp | 燃料噴射制御装置 |
| JP2014136563A (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Toyota Motor Corp | 車両制御システムおよび走行状態取得装置 |
| WO2019181291A1 (ja) * | 2018-03-22 | 2019-09-26 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関制御装置 |
-
1996
- 1996-06-24 JP JP8162948A patent/JPH109027A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7528610B2 (en) | 2006-06-30 | 2009-05-05 | Denso Corporation | Load break detection circuit |
| DE102007029357B4 (de) * | 2006-06-30 | 2009-06-18 | Denso Corporation, Kariya | Lastunterbrechungs-Erfassungsschaltung |
| JP2014055572A (ja) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Denso Corp | 燃料噴射制御装置 |
| JP2014136563A (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Toyota Motor Corp | 車両制御システムおよび走行状態取得装置 |
| WO2019181291A1 (ja) * | 2018-03-22 | 2019-09-26 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関制御装置 |
| JPWO2019181291A1 (ja) * | 2018-03-22 | 2021-01-14 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関制御装置 |
| US11098669B2 (en) | 2018-03-22 | 2021-08-24 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Internal combustion engine control device |
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