JPS6344624Y2

JPS6344624Y2 -

Info

Publication number: JPS6344624Y2
Application number: JP1981028570U
Authority: JP
Priority date: 1981-03-03
Filing date: 1981-03-03
Publication date: 1988-11-18
Also published as: JPS57143455U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、燃料噴射弁駆動装置に関し、ソレノ
イド起動時の応答性の改善を図つたものである。

例えば、デイーゼルエンジンの燃料噴射パター
ンのコントロールを行なう場合、燃料噴射の期間
は、数mS〜数10mSであるため、その制御に用い
るソレノイドは、極めて高速な応答が要求され
る。

第１図はかかる燃料噴射弁をソレノイドにより
制御する装置の１例を示し、ここで、１は燃料噴
射弁である。ソレノイドが動作していない時に
は、燃料噴射ポンプ（図示せず）によつて供給さ
れる燃料２によつて、燃料留め３の圧力が高ま
り、ばね４のばね力に打ち勝つて、プランジヤ５
が上方へリフトして、第２図Ａに示すように燃料
の噴射が行なわれる。プランジヤ５にはソレノイ
ド（図示せず）の可動部材６が接続されており、
第３図に示すソレノイド駆動回路により可動部材
６を作動させてプランジヤ５の動きを制御する。

第３図は上述した燃料噴射弁駆動回路の従来例
を示し、演算回路１１が駆動パルスDPを駆動回
路１２に供給すると、駆動回路１２はソレノイド
１３の励磁コイルに駆動電流DCを流し、ソレノ
イド１３の可動部材が動作する。演算回路１１が
出力する駆動パルスDPは、第４図Ａに示すよう
に、起動パルス１０１と保持パルス１０２とから
なり、これらに応じて駆動回路１２が同図Ｂの波
形の駆動電流DCでソレノイド１３を付勢する。
ソレノイド１３においては、起動電流１１１に応
答して可動部材６が動作すると、可動部材６と固
定部材の鉄心が閉磁気回路を形成するので、その
動作を継続するに必要な保持電流１１２は、起動
電流１１１より小さくてよい。ここで、演算回路
１１により計算された任意のタイミング（第２図
Ｂ，Ｃで、ソレノイド１３に駆動信号DCを入力
すると、ソレノイド１３が動作して可動部材６が
下方に付勢される。この力が燃料噴射ポンプによ
る燃圧に抗してプランジヤ５の上方へのリフトを
妨げ、燃料噴射量を減じる。これにより、ノズル
７から燃焼室内に噴射される燃料噴射パターンの
制御が行なわれる。

しかしながら、このような従来の燃料噴射弁駆
動装置にあつては、ソレノイド１３の可動部材６
を動作させるために、励磁コイルに駆動電流DC
のみを供給する構成となつていたため、ソレノイ
ド１３の可動部材６と固定部材の静止摩擦および
可動部材６の慣性により、第４図Ｃに示すよう
に、可動部材６は直ちに変位することはできず、
デツドゾーン１２０が生じ、応答速度が遅かつ
た。

また、従来の燃料噴射弁駆動装置（特開昭55−
109864号公報）は、弁を開閉する直前に弁の駆動
電流を開弁直前の電流値に維持しておき開弁する
ときに更に大きな電流を流すようにしたので、直
接弁が開く前から弁の駆動電流を開弁直前の電流
値に維持しているため電流を流し続けることによ
り消費電源が多くなり、駆動回路の負担が大きく
なり回路の劣化が起こり弁駆動の電流値が変動し
て弁開度の制御性が悪化したり、また耐久性が低
下したりして、信頼性が悪化するという問題点が
ある。

本考案は、このような従来の問題点に着目して
なされたもので、駆動パルスによるソレノイドの
駆動に先立つて励磁コイルに所定のパルス幅の補
助パルスを供給することにより、上記問題点を解
決することを目的としている。

以下、本考案を図面に基づいて説明する。

第５図は、本考案の一実施例を示すブロツク図
である。まず構成を説明すると、この燃料噴射弁
駆動装置は、入力パラメータ２１を演算して駆動
パルス３１１と禁止パルス３１２を出力する演算
回路３１、この演算回路３１の駆動パルス３１１
を後述する第１ゲート３５を介して入力される駆
動回路３２およびソレノイド３３のほかに、所定
周期の補助パルス３４１を出力するパルス発生回
路３４、演算回路３１の駆動パルス３１１を駆動
回路３２に供給する第１ゲートとしてのオアゲー
ト３５、および演算回路３１の禁止パルス３１２
の制御のもとに、パルス発生回路３４の補助パル
ス３４１を第１ゲート３５に供給する第２ゲート
としてのアンドゲート３６からなる。

パルス発生回路３４が出力する補助パルス３４
１は、後述する補助駆動電流３２４が駆動回路３
２からソレノイド３３の励磁コイルに供給された
とき、可動部材と固定部材の静止摩擦が減少ある
いは打消され、かつ可動部材が動作しない程度の
大きさのバイアス電流となるように、その周期と
振幅が設定されている。

次に、このように構成した燃料噴射弁駆動装置
の動作について詳述する。演算回路３１は、第６
図Ａに示すように、起動パルス３２１と保持パル
ス３２２とを含む駆動パルス３１１と、同図Ｃの
ように、少くも駆動パルス３１１を出力している
期間中は、駆動回路３２に補助パルス３４１を供
給しないようにするための禁止パルス３１２とを
それぞれ出力する。パルス発生回路３４が出力す
る補助パルス３４１は、第６図Ｂに示すように、
一定周期のパルスであり、この補助パルス３４１
は、演算回路３１から出力される禁止パルス３１
２が“１”のとき、アンドゲート３６を介してオ
アゲート３５に供給される。オアゲート３５は、
駆動パルス３１１と補助パルス３４１とを含む第
６図Ｄに示す制御パルス３１３を駆動回路３２に
供給する。駆動回路３２は、この制御パルス３１
３にもとづいて、第６図Ｅに示す駆動電流３１４
をソレノイド３３の励磁コイルに供給する。従つ
て、励磁コイルは起動電流３２３に先立つて補助
電流３２４で付勢されるから、起動電流３２３が
供給されるとソレノイド３３の可動部材は直ちに
動作を開始し、その変位にデツドゾーンを生ずる
ことはない。また、起動電流３２３のあとに保持
電流３２５を励磁コイルに流すことによつて、可
動部材の動作が継続する。

次に、本考案燃料噴射弁駆動装置を電子制御さ
れる自動車に用いるデイゼルエンジンの燃料噴射
弁の噴射圧を可変とするアクチユエータに適用し
た場合について、第７図、第８図に基いて説明す
る。本例において、演算回路３１は、マイクロプ
ロセツサ５１、ランダムアクセスメモリ５２、リ
ードオンリーメモリ５３および入出力ポート５４
を有する。パルス発生回路３４としては、マイク
ロプロセツサ５１により発振周期およびデユーテ
イ比がセツトされるプログラマブルタイマモジユ
ール５５を用いることができる。演算回路３１お
よびパルス発生回路３４の出力を駆動回路３２に
供給するために、上述の実施例と同様に、オアゲ
ート３５とアンドゲート３６を用いる駆動回路３
２は、スイツチングトランジスタ５６と保護ダイ
オード５７とを有し、ダイオード５７の両端にソ
レノイド３３の励磁コイル６０を接続する。ソレ
ノイド３３は、入出力端子５８，５９、励磁コイ
ル６０、固定部材６３、可動ピース６１およびロ
ツド６２からなり、励磁電流は入力端子５８、励
磁コイル６０および出力端子５９を流れる。

このように構成した燃料噴射弁駆動装置におい
て、クランク角センサ（図示せず）から720゜毎の
クランク角位置を表わす信号が入出力ポート５４
に入力され、マイクロプロセツサ５１に割り込み
要求があると、マイクロプロセツサ５１は第８図
に示す割り込み処理ルーチンを開始する。このル
ーチンのステツプ７１においては、入出力ポート
５４から入力される1゜毎のクランク角を表わす信
号を計数する。その計数値が所定値になると、マ
イクロプロセツサ５１は、ステツプ７２において
入出力ポート５４を介して駆動パルス３１１をオ
アゲート３５に供給する。そして、ステツプ７３
では、次の駆動パルス３１１を出力するためのパ
ラメータ２１として、1゜信号の計数値、起動パル
ス３２１のパルス幅、保持パルス３２２のデユー
テイ比などを入出力ポート５４から読み込み、そ
のデータをランダムアクセスメモリ５２のワーク
メモリエリアにストアする。その後、マイクロプ
ロセツサ５１は、次の割り込み要求の入力を待つ
状態７４になる。また、マイクロプロセツサ５１
のシステムリセツトの際に、発振周期およびデユ
ーテイ比がセツトされるプログラマブルタイマモ
ジユール５５は、補助パルス３４１をアンドゲー
ト３６に出力する。しかし、マイクロプロセツサ
５１は、少くとも駆動パルス３１１を出力してい
る期間中は、入出力ポート５４を介してアンドゲ
ート３６に禁止パルス３１２を供給しているか
ら、アンドゲート３６は、駆動パルス３１１に先
立つて補助パルス３４１をオアゲート３５に出力
する。従つて、オアゲート３５は、補助パルス３
４１および駆動パルス３１１を含む制御パルス３
１３（第６図Ｄ参照）を駆動回路３２におけるト
ランジスタ５６のベースに供給する。このトラン
ジスタ５６が、補助パルス３４１によつて導通す
ると、ソレノイド３３の励磁コイル６０に補助電
流３２４が流れる。励磁コイル６０にこの補助電
流３２４が流れても、その大きさは可動ピース６
１およびロツド６２と固定部材６３との静止摩擦
を減少または打消す程度であるから、可動ピース
６１およびロツド６２は変位しない。しかし、駆
動パルス３１１によつてトランジスタ５６が導通
すると、励磁コイル６０に起動電流３２３が流れ
るから、可動ピース６１およびロツド６２が動作
し、その動作は保持電流３２５が引き続いて励磁
コイル６０に流れるために継続される。

なお、上述の実施例においては、演算回路３１
とパルス発生回路３４を独立に設けたが、演算回
路３１によつて補助パルス３４１と駆動パルス３
１１とを出力するように構成することもできる。

以上説明してきたように本考案によれば、駆動
パルスによるソレノイドの駆動に先立つて励磁コ
イルに所定のパルス幅の補助パルスを供給するよ
うにしたので、ソレノイドを駆動する際の時間遅
れがなくなりソレノイドの応答速度を向上するこ
とができ、また、消費電流を軽減できるととも
に、駆動回路の負担を軽減でき、さらに、弁開度
の制御性、耐久性、信頼性が向上するという効果
がある。また、演算回路にマイクロプロセツサを
用いると、柔軟性のある燃料噴射弁駆動装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はデイーゼルエンジンの燃料噴射パター
ンを制御するソレノイド付き燃料噴射弁の構成の
１例を示す断面図、第２図Ａはその噴射パターン
の１例を示し、第２図Ｂ，Ｃはソレノイド駆動の
タイミング信号の１例を示すタイムチヤート、第
３図は従来の燃料噴射弁駆動装置のブロツク図、
第４図はそのタイミングチヤート、第５図は本考
案の一実施例を示すブロツク図、第６図はそのタ
イミングチヤート、第７図は本考案装置を第１図
示のソレノイド付き燃料噴射弁に適用した１例を
示す回路図、第８図はそのフローチヤートであ
る。３１……演算回路、３２……駆動回路、３３…
…ソレノイド、３４……パルス発生回路、３５，
３６……ゲート、５１……マイクロプロセツサ、
５２……ランダムアクセスメモリ、５３……リー
ドオンリーメモリ、５４……入出力ポート、５５
……プログラマブルタイマ、５６……スイツチン
グトランジスタ、５７……保護ダイオード、５
８，５９……入出力端子、６０……励磁コイル、
６１……可動ピース、６２……ロツド、６３……
固定部材、３１１〜３１４，３２１〜３２２，３
４１……パルス、３２３〜３２５……電流。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

可動部材および固定部材を有するソレノイド
と、入力パラメータを演算して駆動パルスを出力
する演算回路と、前記駆動パルスが供給され、該
駆動パルスに応じた駆動電流を出力する駆動回路
とを有し、前記駆動電流を前記ソレノイドに供給
して前記可動部材を駆動するようにした燃料噴射
弁駆動装置において、補助パルス発生回路を有
し、該補助パルス発生回路で得た補助パルスを、
前記駆動パルスが生起していないときに前記駆動
回路に供給し、該駆動回路から前記ソレノイドに
向けて、前記可動部材と前記固定部材との間で生
ずる静止摩擦を減少させる程度の補助駆動電流を
出力するように構成したことを特徴とする燃料噴
射弁駆動装置。