JPS6214647Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈技術分野〉 本考案は内燃機関における電磁式燃料噴射弁等
のソレノイドの駆動電流制御装置に関する。

〈従来技術〉 従来の電磁式燃料噴射弁の駆動電流制御装置と
して例えば第１図に示すようなものがある。

これは、バツテリ電源に接続された電磁式燃料
噴射弁１に直列接続された駆動用トランジスタ２
のベース電圧を制御することにより、燃料噴射弁
１に開弁初期に開弁に必要な開弁電流（以下、Ｉ
_MAX電流と呼ぶ）とこれに連続して開弁電流値よ
り小さな開弁状態を保持するための保持電流（以
下、Ｉ_Hpld電流と呼ぶ）とを通電し、省電力と燃
料噴射弁の応答性の向上とを図るようにしたもの
である。

すなわち、燃料噴射弁１を作動させるため第２
図Ａに示す噴射パルスを駆動用トランジスタ用制
御回路（図示せず）に所定時間Ｔ入力する。噴射
パルスが入力されると前記制御回路から駆動用ト
ランジスタ２にベース電圧が印加され、駆動用ト
ランジスタ２のコレクタには燃料噴射弁１の開弁
に必要な大電流（第２図Ｂ中Ｉ_MAX）が流れ燃料
噴射弁１の開弁作動が行なわれる。この入力開始
時では駆動用トランジスタ２と0.1Ωの電流検出
抵抗３との間の検出電圧を抵抗４を介してコンデ
ンサ５に印加し、コンデンサ５の充電圧を制御回
路の比較手段に入力してこの充電圧が第１の基準
電圧以上になると、制御回路により駆動用トラン
ジスタ２のベース電圧を低下する。この低下時に
制御回路の比較手段に印加される第１の基準電圧
は前記第１の基準電圧からＩ_Hpld電流を通電させ
るための第２の基準電圧に切換わる。

そして、燃料噴射弁１を流れる電流が低下して
コンデンサ５が放電し充電圧が第２の基準電圧未
満になると駆動用トランジスタ２が導通状態とな
り、駆動用トランジスタ２に大電流が流れようと
するが、前記コンデンサ５は前記放電によつては
完全に放電されていないので今回のコレクタ電流
の通電時間がわずかの間に充電されて、前記充電
圧が第２の基準電圧以上になるため燃料噴射弁に
は大電流が流れず、その立上りの途中で制御回路
から駆動用トランジスタ２へのベース電圧が低下
する。したがつてＩ_MAXに達した後では第２図Ｂ
に示すようにＩ_Hpld付近で電流制御が行なわれる
こととなり小電力で開弁状態が保持される。ここ
で、抵抗４とコンデンサ５とにより積分回路が構
成され、該積分回路は、燃料噴射弁１を流れる電
流を駆動トランジスタ２と電流検出抵抗３との間
の検出電圧により検出して積分し、燃料噴射弁１
に流れる実際の電流に近ずけて制御を行なうもの
である。

尚、６は燃料噴射弁１にコレクタ・エミツタが
並列接続され、前記噴射パルスに基づいて燃料噴
射弁１のＩ_Hpld制御中にオンに制御されるフライ
ホイールトランジスタで、燃料噴射弁１の消磁時
に発生する逆起電力でＩ_Hpld期間中に燃料噴射弁
の開弁を保持するものである。また７Ａ，７Ｂは
フライホイールトランジスタ６の保護用のダイオ
ードである。

しかしながら、このような従来の駆動電流制御
装置においては、燃料噴射弁１のインダクタンス
と抵抗３の抵抗値により決まる時定数で変化する
燃料噴射弁１の電流を抵抗４及びコンデンサ５に
より決定される時定数で充放電するコンデンサ５
の充電圧により制御しているので、Ｉ_MAX電流か
らＩ_Hpld電流に切換る際に発生するアンダーシユ
ート量を小さくするためには燃料噴射弁１と抵抗
３とによる時定数を大きくする必要があるが、こ
のようにするとＩ_MAX電流及びＩ_Hpld電流の電流
波形が緩やかとなり燃料噴射弁１の動作特性とし
ては好ましくない。

〈考案の目的〉 本考案は、このような従来の問題点に鑑みなさ
れたもので、Ｉ_MAX、Ｉ_Mio及びＩ_Hpld制御時の燃
料噴射弁等のソレノイドを流れる電流を夫々独立
に選択可能にし、もつて上記問題点を解決するこ
とを目的とする。

〈考案の構成〉 このため、本考案では、電流検出抵抗に並列接
続されるコンデンサに、相異なる抵抗値を有し、
夫々の目標値制御区間とある目標値から他の目標
値へ移行する還移区間の夫々に応じて選択的に電
気的に導通状態となる抵抗回路を、並列接続する
と共に、該抵抗回路を選択的に電気的に導通状態
とする切換手段を設けたものである。

〈実施例〉 以下、本考案を第３図及び第４図に示す一実施
例に基づいて説明する。尚、従来例と同一要素に
は第１図と同一符号を付して説明を省略する。

図において、駆動用トランジスタ２と抵抗値
0.2Ωの電流検出抵抗３との間に配線にコレクタ
端子が接続されたトランジスタ１０が設けられて
いる。このトランジスタ１０のエミツタ端子は抵
抗４を介してコンデンサ５の＋側端子に接続され
ている。このコンデンサ５は従来と同様に噴射パ
ルス（第４図ａ）が入力されないときには完全に
放電されている。このコンデンサ５の＋側端子は
利得１の非反転増幅器１１の非反転側端子に接続
され、コンデンサ５の充電圧が増幅器１１の非反
転側端子に印加されている。非反転増幅器１１の
出力端子はＩ_MAX用比較器１２とＩ_Hpld用比較器
１３との反転側端子に接続されている。Ｉ_MAX用
比較器１２の非反転側端子には目標値としてのＩ
_MAX電流制御用の第１の基準電圧が印加されてお
り、図示しないインターロツクの解除により目標
値制御区間としてのＩ_MAX制御区間（第４図中
T₁）の間Ｉ_MAX比較器１２からOR回路１４は
“Ｈ”レベル信号が出力可能になる。またＩ_Hpld
比較器１３の非反転側端子には他の目標値として
のＩ_Hpld電流制御用の第２の基準電圧が印加され
ており、図示しないインターロツクの解除により
目標値制御区間としてのＩ_Hpld制御区間（第４図
中T₃）の間Ｉ_Hpld比較器１３からOR回路１４に
“Ｈ”レベル信号が出力可能になる。OR回路１４
は前記比較器１２，１３の少なくとも一方の出力
が“Ｈ”のときに前記駆動用トランジスタ２とト
ランジスタ１０にベース電圧を印加する。

一方、前記コンデンサ５と並列に抵抗値が異な
るＩ_MAX用抵抗１５、Ｉ_Mio用抵抗１６、Ｉ_Hpld用
抵抗１７が接続され、これら抵抗１５，１６，１
７には夫々エミツタ接地のＩ_MAX用トランジスタ
１８、Ｉ_Mio用トランジスタ１９、Ｉ_Hpld用トラン
ジスタ２０のコレクタ端子が直列接続されてい
る。Ｉ_MAX用トランジスタ１８のベース端子には
NOT回路２１を介して単安定マルチバイブレー
タ２２の端子が接続されている。また、Ｉ_Mio
用トランジスタ１９のベース端子にはINVERT・
NOR回路２３の出力端子が接続されている。こ
のINVERT・NOR回路２３の一方の入力端子に
は前記単安定マルチバイブレータ２２の端子が
接続され、また他方の入力端子には単安定マルチ
バイブレータ２２の端子が接続されたデイレイ
及びタイミング処理回路２４の出力端子が接続さ
れている。このデイレイ及びタイミング処理回路
２４は、単安定マルチバイブレータ２２からの信
号をＩ_MAX制御時間だけデイレイさせて
INVERT・NOR回路２３に出力し、またデイレ
イさせた信号を反転させてＩ_Hpld用トランジスタ
２０に出力し、さらにデイレイさせた信号と単安
定マルチバイブレータ２２からの信号とを内部に
て加算し、Ｉ_MAX及びＩ_Hpld制御区間の間フライ
ホイールトランジスタ６に“Ｌ”レベル信号を出
力する一方、それら以外のときには“Ｈ”レベル
信号を出力する。ここで、Ｉ_Mio制御区間T₂すな
わちＩ_Mio用トランジスタ１９の導通時間は、Ｉ_Mi
ｏ電流により充電されたコンデンサ５がそのＩ_Mio
制御区間T₂で放電してその充電圧が第２の基準
電圧となる時間と略一致させてある。尚、２５は
負荷抵抗である。

次に、かかる駆動電流制御装置の作用を第４図
に示す各部の波形を参照しつつ説明する。

まず、単安定マルチバイブレータ２２に第４図
ａに示す噴射パルスが所定時間Ｔ入力される。こ
の噴射パルスが入力されるとこの噴射パルスの前
縁でトリガされ、単安定マルチバイブレータ２２
のＱ端子から第４図ｂに示す信号がNOT回路２
１、INVERT・NOR回路２３の一入力端子とデ
イレイ及びタイミング処理回路２４とに入力され
る。この信号はNOT回路２１により反転されて
Ｉ_MAX用トランジスタ１８のベースに第４図ｄに
示すようにＩ_MAX制御区間の間“Ｈ”レベル信号
が印加され、Ｉ_MAX用トランジスタ１８は導通状
態になる。

一方、噴射パルスが単安定マルチバイブレータ
２２に入力されると同時に図示しないインターロ
ツクが解除されＩ_MAX比較器１２が制御可能とな
る。この入力開始時には、コンデンサ４は完全に
放電されているので、コンデンサ５の充電圧が零
であるからＩ_MAX比較器１２の反転側端子電圧が
零となつているため、Ｉ_MAX用比較器１２の出力
が“Ｈ”となりOR回路１４から駆動用トランジ
スタ２及びトランジスタ１０に“Ｈ”レベルの信
号が入力されコンデンサ５の充電時定数により定
まる時間入力され続ける。したがつて、駆動用ト
ランジスタ２のコレクタにはソレノイドとしての
燃料噴射弁１の開弁に必要な大電流（Ｉ_MAX電
流）まで立上がるように電流が流れる。そして、
コンデンサ５の充電圧がＩ_MAX用比較器１２の第
１の基準電圧を超えると即ち燃料噴射弁１にＩ_MA
Ｘ電流が流れるとＩ_MAX用比較器１２の出力が
“Ｌ”となるからOR回路１４の出力も“Ｌ”とな
る。

この“Ｌ”時にはＩ_MAX用トランジスタ１８が
導通されているので、コンデンサ５はＩ_MAX抵抗
１５及びＩ_MAX用トランジスタ１８を介して放電
する。そして、Ｉ_MAX比較器１２の反転側端子電
圧すなわちコンデンサ５の充電圧が第１の基準電
圧以下になるとＩ_MAX比較器１２の出力が“Ｈ”
となるからOR回路１４の出力も“Ｈ”となる。
これにより再び燃料噴射弁１を流れる電流が前記
時定数で上昇し始めると共に、再びコンデンサ５
が充電される。この充電は、コンデンサ５がコン
デンサ５自身及び抵抗１５の時定数により完全に
放電されていないから、短時間で第１の基準電圧
を超えＩ_MAX比較器１２の出力が“Ｌ”となると
共に、燃料噴射弁１の電流がＩ_MAXに達した後再
び低下する。このようにしてその後Ｉ_MAX制御区
間の間Ｉ_MAX比較器１２の“Ｈ”出力が第４図ｇ
に示すように断続されてOR回路１４の“Ｈ”出
力も第４図ｉに示すように断続すると共に、燃料
噴射弁１は第４図ｊの前期に示す如くＩ_MAX電流
に制御され、開弁作動を行なう。

そして、Ｉ_MAX制御区間が経過すると図示しな
いインターロツクの作動によりＩ_MAX比較器１２
の作動が停止される。

また、Ｉ_MAX用トランジスタ１８のベース電圧
が低下すると同時にINVERT・NOR回路２３か
らＩ_Mio用トランジスタ１９のベースに第４図ｅ
に示すように“Ｈ”レベル信号が入力されてＩ_Mi
ｏトランジスタ１９が導通状態となる。コンデン
サ５は、Ｉ_Mio用抵抗１６及びトランジスタ１９
を介してコンデンサ５と抵抗１６とにより決まる
時定数にて放電すると共に噴射弁１を流れる電流
も抵抗１６を流れるからその電流値も低下する。

そして、Ｉ_Mio電流制御区間T₂が経過すると、
インターロツクの解除によりＩ_Hpld比較器１３が
制御可能となり、またINVERT・NOR回路２３
の出力が“Ｌ”となつてＩ_Mio用トランジスタ１
９が非導通状態となると同時にデイレイ及びタイ
ミング処理回路２４からＩ_Hpld用トランジスタ２
０のベースに“Ｈ”レベル信号が入力されてＩ_Hp
ｌｄ用トランジスタ２０が導通状態となる。このと
き、コンデンサ５の充電圧が低下して第２の基準
電圧以下となるからＩ_Mio比較器１３の出力が
“Ｈ”となりNOR回路１４の出力も“Ｈ”とな
る。したがつて、駆動用トランジスタ２及びトラ
ンジスタ１０が“Ｈ”となるから燃料噴射弁１に
流れる電流が上昇し始めるが、コンデンサ５は完
全に放電されていないのでその充電圧は短時間で
第２の基準電圧を超えてＩ_Hpld比較器１３の出力
が“Ｌ”となり燃料噴射弁１を流れる電流が抵抗
２０を介して流れてその電流値が低下し始めると
同時にコンデンサ５が放電する。そして、コンデ
ンサ５の充電圧が第２の基準電圧以下になるとＩ
_Hpld比較器１３の出力が“Ｈ”となり燃料噴射弁
１を流れる電流値は上昇する。かかるスイツチン
グ制御が行なわれて燃料噴射弁１に流れる電流が
Ｉ_Hpld電流に維持されて開弁状態を保持する。

Ｉ_Hpld制御区間T₃が経過すると、Ｉ_Hpld比較器
１３が図示しないインターロツクの作動によりロ
ツクされるためOR回路１４の出力が“Ｌ”とな
ると共にＩ_Hpld用トランジスタ２０のベース電圧
が“Ｌ”となり燃料噴射弁１を流れる電流は急激
に立下がり、燃料噴射弁１が閉弁する。

さらに、Ｉ_Hpld制御区間T₃が経過すると、Ｉ_Mio
用トランジスタ１９への印加電圧が第４図ｅに示
すように“Ｈ”となるからＩ_Mio用トランジスタ
１９が導通状態となつてコンデンサ５は次回の噴
射弁の駆動電流制御のために完全に放電される。

このように、本実施例では、Ｉ_MAX、Ｉ_Mio及び
Ｉ_Hpld電流制御を行うために各制御時間において
抵抗１５，１６，１７及びコンデンサ５により決
まる異なる時定数でコンデンサ５の充・放電を行
なつて各制御区間における駆動用トランジスタ２
のON，OFF動作時間を異なるようにしたので、
各制御区間における燃料噴射弁の電流制御を夫々
独立して行なつているため、Ｉ_Mio制御時におけ
る時定数だけを大きくすることによりＩ_Mio制御
時の燃料噴射弁の電流の立下り値を制御し、アン
ダシユート量を小さくしつつ第１及び第２の基準
電圧を変えることによりＩ_Mio電流値及びＩ_Hpld電
流値を任意に選択でき、燃料噴射弁１の動作特性
を改善できる。また、抵抗１５，１７の抵抗値を
変えることによりＩ_MAX及びＩ_Hpld制御区間にお
けるコンデンサ５の放電時間を変えることができ
るため、それらの制御区間における電流波形を変
えることができる。

尚、従来と同様に設けられたフライホイールト
ランジスタ６のベースにはデイレイ及びタイミン
グ処理回路２４から抵抗２５を介して第４図ｋに
示すようにＩ_MAX及びＩ_Hpld制御時間の間“Ｌ”
レベル信号が入力され燃料噴射弁１の消磁時に発
生する逆起電力が燃料噴射弁１に通電される。

また、本実施例では、燃料噴射弁１の電流制御
について説明したが、これに限らずソレノイドの
電流値を複数段に制御するときに使用できる。

〈考案の効果〉 本考案は、以上説明したように、ソレノイドへ
の電流量を異なる目標値に制御するために、ソレ
ノイドに直列接続された電流検出抵抗に並列接続
されたコンデンサに、相異なる抵抗値を有し、
夫々の目標値制御区間とある目標値から他の目標
値に移行する還移区間との夫々に応じて導通状態
となる抵抗回路を、並列接続すると共に、該抵抗
回路を選択的に導通状態とする切換手段を設けた
ので、各目標値制御区間において時定数を変えて
各制御区間における電流値を各々別々に変えるこ
とができるため、特に、還移区間における電流値
検出用の前記時定数を変えることによりオーバー
シユート量を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の駆動電流制御装置を示す回路
図、第２図は第１図の電流波形図、第３図は本考
案の一実施例を示す回路図、第４図は同上実施例
の波形図である。 １……燃料噴射弁、２……駆動用トランジス
タ、５……コンデンサ、１０……トランジスタ、
１２……Ｉ_MAX比較器、１３……Ｉ_Hpld比較器、
１５……Ｉ_MAX用抵抗、１６……Ｉ_Mio用抵抗、１
７……Ｉ_Hpld用抵抗、１８……Ｉ_MAX用トランジ
スタ、１９……Ｉ_Mio用トランジスタ、２０……
Ｉ_Hpld用トランジスタ、２２……単安定マルチバ
イブレータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ソレノイドに直列に接続された電流検出抵抗に
   コンデンサを並列接続し、このコンデンサの充電
   圧に基づいて前記ソレノイドへの電流量を順に異
   なる目標値に制御するソレノイドの駆動電流制御
   装置において、前記コンデンサに、相異なる抵抗
   値を有し、夫々の目標値制御区間とある目標値か
   ら他の目標値へ移行する還移区間との夫々に応じ
   て選択的に電気的に導通状態となる抵抗回路を、
   並列接続すると共に、該抵抗回路を選択的に電気
   的に導通状態とする切換手段を設けたことを特徴
   とするソレノイドの駆動電流制御装置。