JPH09317543A - 内燃機関用インジェクタの駆動制御方法及び駆動制御装置 - Google Patents
内燃機関用インジェクタの駆動制御方法及び駆動制御装置Info
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- JPH09317543A JPH09317543A JP8130255A JP13025596A JPH09317543A JP H09317543 A JPH09317543 A JP H09317543A JP 8130255 A JP8130255 A JP 8130255A JP 13025596 A JP13025596 A JP 13025596A JP H09317543 A JPH09317543 A JP H09317543A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】燃料の最小噴射量を少なくしてダイナミックレ
ンジを大きくすることができるようにした内燃機関用イ
ンジェクタの駆動制御方法を提供する。 【解決手段】駆動パルスＶd が与えられたときにインジ
ェクタ１２に駆動電流Ｉd を流して燃料を噴射させる。
駆動パルスＶd の立上りを微分回路１４Ａにより微分し
て得た微分パルスに一定の電圧を重畳して指示信号Ｖis
を発生させる。駆動電流検出回路１３から得た駆動電流
検出信号Ｖidを指示信号Ｖisに等しくするように制御す
ることにより、駆動電流をピーク値まで速やかに上昇さ
せた後、インジェクタの駆動電圧をステップ状に低下さ
せた際の駆動電流の変化率よりも小さな変化率でゆっく
りと低下させてホールド値に収束させる。
ンジを大きくすることができるようにした内燃機関用イ
ンジェクタの駆動制御方法を提供する。 【解決手段】駆動パルスＶd が与えられたときにインジ
ェクタ１２に駆動電流Ｉd を流して燃料を噴射させる。
駆動パルスＶd の立上りを微分回路１４Ａにより微分し
て得た微分パルスに一定の電圧を重畳して指示信号Ｖis
を発生させる。駆動電流検出回路１３から得た駆動電流
検出信号Ｖidを指示信号Ｖisに等しくするように制御す
ることにより、駆動電流をピーク値まで速やかに上昇さ
せた後、インジェクタの駆動電圧をステップ状に低下さ
せた際の駆動電流の変化率よりも小さな変化率でゆっく
りと低下させてホールド値に収束させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関に燃料を
供給するために用いるインジェクタの駆動制御方法及び
該駆動制御方法を実施するために用いる駆動制御装置に
関するものである。
供給するために用いるインジェクタの駆動制御方法及び
該駆動制御方法を実施するために用いる駆動制御装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関に燃料を供給するために用いる
インジェクタ（電磁式燃料噴射弁）１は、例えば、図６
（Ａ），（Ｂ）に示したように、ソレノイド（電磁石）
２と噴射ノズル３とにより構成される。ソレノイド２
は、固定鉄心４と、該固定子鉄心に巻かれたソレノイド
コイル５と、可動鉄心６とを備え、ソレノイドコイル５
に駆動電流が与えられたときに、固定鉄心４が可動鉄心
６を吸引する。
インジェクタ（電磁式燃料噴射弁）１は、例えば、図６
（Ａ），（Ｂ）に示したように、ソレノイド（電磁石）
２と噴射ノズル３とにより構成される。ソレノイド２
は、固定鉄心４と、該固定子鉄心に巻かれたソレノイド
コイル５と、可動鉄心６とを備え、ソレノイドコイル５
に駆動電流が与えられたときに、固定鉄心４が可動鉄心
６を吸引する。
【０００３】噴射ノズル３は、先端に噴射口７ａを有す
るシリンダ７と、シリンダ７内に挿入されて噴射口７ａ
を開閉する噴射弁（ニードル弁）８とを有し、噴射弁８
が可動鉄心６に連結されている。可動鉄心６は、復帰バ
ネ９により噴射弁８を閉じる側に付勢されている。
るシリンダ７と、シリンダ７内に挿入されて噴射口７ａ
を開閉する噴射弁（ニードル弁）８とを有し、噴射弁８
が可動鉄心６に連結されている。可動鉄心６は、復帰バ
ネ９により噴射弁８を閉じる側に付勢されている。
【０００４】図６（Ａ）はソレノイドコイル５に駆動電
流が与えられていない状態を示したもので、この状態で
はバネ９の付勢力により噴射弁８が閉位置に保持されて
噴射口７ａを閉じている。また図６（Ｂ）はソレノイド
コイル５に所定の駆動電流が与えられた状態を示したも
ので、この状態では、固定鉄心４が可動鉄心６を吸引し
て噴射弁８を開位置に保持している。図示してないが、
噴射ノズル３には燃料ポンプから燃料が所定の圧力で供
給され、噴射弁８が開位置に変位したときに噴射口７ａ
から燃料が噴射される。図６（Ａ）のｄは弁のストロー
クを示している。この燃料噴射弁を用いる場合、燃料の
噴射量は、噴射ノズル３に与えられる燃料の圧力と弁を
開く時間とにより決まる。
流が与えられていない状態を示したもので、この状態で
はバネ９の付勢力により噴射弁８が閉位置に保持されて
噴射口７ａを閉じている。また図６（Ｂ）はソレノイド
コイル５に所定の駆動電流が与えられた状態を示したも
ので、この状態では、固定鉄心４が可動鉄心６を吸引し
て噴射弁８を開位置に保持している。図示してないが、
噴射ノズル３には燃料ポンプから燃料が所定の圧力で供
給され、噴射弁８が開位置に変位したときに噴射口７ａ
から燃料が噴射される。図６（Ａ）のｄは弁のストロー
クを示している。この燃料噴射弁を用いる場合、燃料の
噴射量は、噴射ノズル３に与えられる燃料の圧力と弁を
開く時間とにより決まる。
【０００５】この種のインジェクタを駆動する装置は、
一般に、ソレノイドコイル５を流れる駆動電流を検出し
て駆動電流検出信号を出力する駆動電流検出回路と、駆
動電流の指示値を与える指示信号を出力する指示信号発
生回路と、駆動電流を指示値に等しくするようにソレノ
イドコイル５への通電を制御する通電制御回路とにより
構成される。通電制御回路は、駆動電流検出信号及び指
示信号を入力として燃料の噴射を指令する矩形波状の駆
動パルスが与えられている期間、ソレノイドコイル５に
指示信号の大きさに相応した駆動電流を流す。
一般に、ソレノイドコイル５を流れる駆動電流を検出し
て駆動電流検出信号を出力する駆動電流検出回路と、駆
動電流の指示値を与える指示信号を出力する指示信号発
生回路と、駆動電流を指示値に等しくするようにソレノ
イドコイル５への通電を制御する通電制御回路とにより
構成される。通電制御回路は、駆動電流検出信号及び指
示信号を入力として燃料の噴射を指令する矩形波状の駆
動パルスが与えられている期間、ソレノイドコイル５に
指示信号の大きさに相応した駆動電流を流す。
【０００６】上記のようなインジェクタを駆動する方法
としては、サチュレーテッド方式とピークホールド方式
とが知られている。
としては、サチュレーテッド方式とピークホールド方式
とが知られている。
【０００７】サチュレーテッド方式では、ソレノイドコ
イル５の通電回路の抵抗値を約１２Ωとし、ソレノイド
コイル５に対して直列にトランジスタ等からなるスイッ
チ素子を接続して、該スイッチ素子に駆動パルスを与え
る。スイッチ素子は図７（Ａ）に示したような駆動パル
スＶd が与えられている間導通して、ソレノイドコイル
５に一定の電源電圧を印加する。ソレノイドコイル５に
電源電圧が印加されると、図７（Ｂ）に示したように、
ソレノイドコイルを流れる駆動電流Ｉd が徐々に上昇し
ていき、該駆動電流が開弁電流Ｉdoに達すると噴射弁が
開く。駆動電流はやがてソレノイドコイルの通電回路の
インピーダンスと電源電圧とにより決まる飽和値Ｉdsat
に収束し、駆動パルスＶｄが消滅するまでの間該飽和値
に保持される。駆動パルスＶd が消滅すると、駆動電流
Ｉd が零になる。
イル５の通電回路の抵抗値を約１２Ωとし、ソレノイド
コイル５に対して直列にトランジスタ等からなるスイッ
チ素子を接続して、該スイッチ素子に駆動パルスを与え
る。スイッチ素子は図７（Ａ）に示したような駆動パル
スＶd が与えられている間導通して、ソレノイドコイル
５に一定の電源電圧を印加する。ソレノイドコイル５に
電源電圧が印加されると、図７（Ｂ）に示したように、
ソレノイドコイルを流れる駆動電流Ｉd が徐々に上昇し
ていき、該駆動電流が開弁電流Ｉdoに達すると噴射弁が
開く。駆動電流はやがてソレノイドコイルの通電回路の
インピーダンスと電源電圧とにより決まる飽和値Ｉdsat
に収束し、駆動パルスＶｄが消滅するまでの間該飽和値
に保持される。駆動パルスＶd が消滅すると、駆動電流
Ｉd が零になる。
【０００８】上記のサチュレーテッド方式によると、駆
動回路の構成が簡単になるため、駆動装置を安価に構成
することができるが、この方式では、駆動電流Ｉd が比
較的長い期間飽和値に保持されるため、消費電力が多く
なり、発熱が多くなるという問題がある。
動回路の構成が簡単になるため、駆動装置を安価に構成
することができるが、この方式では、駆動電流Ｉd が比
較的長い期間飽和値に保持されるため、消費電力が多く
なり、発熱が多くなるという問題がある。
【０００９】ところで、ソレノイドを用いて噴射弁を駆
動する電磁式のインジェクタにおいては、噴射弁８を開
く際にソレノイドコイル５に比較的大きな開弁電流Ｉdo
以上の電流を流す必要があるが、噴射弁８が一旦開いた
後該弁を開状態に保持する際には、開弁電流よりも小さ
いホールド電流を流してやればよい。そこでピークホー
ルド方式では、ソレノイドコイルの抵抗値を２Ω程度の
低い値に設定して、駆動パルスが与えられたときに駆動
電流を開弁電流よりも高いピーク値まで速やかに立ち上
げた後、駆動電流を開弁状態を保持するために必要なホ
ールド値まで低下させて、駆動パルスが消滅するまでの
間該ホールド値を保持するようにしている。
動する電磁式のインジェクタにおいては、噴射弁８を開
く際にソレノイドコイル５に比較的大きな開弁電流Ｉdo
以上の電流を流す必要があるが、噴射弁８が一旦開いた
後該弁を開状態に保持する際には、開弁電流よりも小さ
いホールド電流を流してやればよい。そこでピークホー
ルド方式では、ソレノイドコイルの抵抗値を２Ω程度の
低い値に設定して、駆動パルスが与えられたときに駆動
電流を開弁電流よりも高いピーク値まで速やかに立ち上
げた後、駆動電流を開弁状態を保持するために必要なホ
ールド値まで低下させて、駆動パルスが消滅するまでの
間該ホールド値を保持するようにしている。
【００１０】このピークホールド方式によれば、噴射弁
が開いた後、駆動電流をホールド値まで低下させるた
め、電力消費量を少なくすることができ、発熱を抑える
ことができる。また開弁時間を短くすることができるた
め、駆動パルスの発生周期を一定とした場合の最大噴射
量ｑmax を大きくすることができ、サチュレーテッド方
式による場合よりもダイナミックレンジを大きくするこ
とができる。
が開いた後、駆動電流をホールド値まで低下させるた
め、電力消費量を少なくすることができ、発熱を抑える
ことができる。また開弁時間を短くすることができるた
め、駆動パルスの発生周期を一定とした場合の最大噴射
量ｑmax を大きくすることができ、サチュレーテッド方
式による場合よりもダイナミックレンジを大きくするこ
とができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来ピークホールド方
式によりインジェクタを駆動する場合には、駆動パルス
が与えられた時にソレノイドコイルに一定の駆動電圧を
印加して、該ソレノイドコイルを流れる駆動電流を上昇
させ、該駆動電流がピーク値に達した後に、ソレノイド
コイルに印加する駆動電圧を低い値に切り換えて、駆動
電流をホールド値まで低下させるようにしていた。図８
はこのようにしてインジェクタを駆動する場合の駆動電
流波形及び駆動パルスの波形の一例と、噴射弁の挙動の
一例とを示したものである。
式によりインジェクタを駆動する場合には、駆動パルス
が与えられた時にソレノイドコイルに一定の駆動電圧を
印加して、該ソレノイドコイルを流れる駆動電流を上昇
させ、該駆動電流がピーク値に達した後に、ソレノイド
コイルに印加する駆動電圧を低い値に切り換えて、駆動
電流をホールド値まで低下させるようにしていた。図８
はこのようにしてインジェクタを駆動する場合の駆動電
流波形及び駆動パルスの波形の一例と、噴射弁の挙動の
一例とを示したものである。
【００１２】図８に示した例では、時刻ｔo で同図
（Ｂ）に示す駆動パルスＶd が与えられた時にソレノイ
ドコイルにステップ状に立上る一定の駆動電圧を印加し
て同図（Ａ）に示すように駆動電流Ｉd をピーク値Ｉdp
に向けて上昇させる。駆動電流Ｉd をチョッパ制御する
ことにより一定時間駆動電流をピーク値に保った後、時
刻ｔ3 において駆動電圧をステップ状に低下させる。こ
の駆動電圧の低下により駆動電流Ｉd を自然に減衰さ
せ、駆動電流がホールド値Ｉdhに達する時刻ｔ4 以降の
期間該駆動電流をホールド値に保持するチョッパ制御を
行なって、該ホールド値を駆動パルスＶd が消滅する時
刻ｔ6 まで保持する。時刻ｔ6 で駆動パルスが消滅した
ときにソレノイドコイルの駆動電圧を零レベルまで低下
させ、駆動電流を自然に減衰させて消滅させる。このよ
うに、駆動パルスが消滅する時刻ｔ6 でソレノイドコイ
ルの駆動電圧を零にした場合の噴射弁の挙動は図８
（Ｃ）に示した通りであり、時刻ｔo から所定の開弁時
間Ｔo が経過したときの時刻ｔ1 においてニードル弁が
開位置に向けて変位を開始し、時刻ｔ2 において該ニー
ドル弁のリフト量が最大になって噴射弁が開状態にな
る。時刻ｔ6 で駆動電圧が零にされると、駆動電流は自
然に減衰して短時間で零になるが、駆動電流が零になっ
てもソレノイドの残留磁束により噴射弁はΔＴ時間の間
開状態に保持されるため、噴射弁の閉動作が開始される
時刻は、駆動電圧が零にされた時刻ｔ6 から一定の遅れ
時間ＴD6が経過した時刻ｔ7 となる。
（Ｂ）に示す駆動パルスＶd が与えられた時にソレノイ
ドコイルにステップ状に立上る一定の駆動電圧を印加し
て同図（Ａ）に示すように駆動電流Ｉd をピーク値Ｉdp
に向けて上昇させる。駆動電流Ｉd をチョッパ制御する
ことにより一定時間駆動電流をピーク値に保った後、時
刻ｔ3 において駆動電圧をステップ状に低下させる。こ
の駆動電圧の低下により駆動電流Ｉd を自然に減衰さ
せ、駆動電流がホールド値Ｉdhに達する時刻ｔ4 以降の
期間該駆動電流をホールド値に保持するチョッパ制御を
行なって、該ホールド値を駆動パルスＶd が消滅する時
刻ｔ6 まで保持する。時刻ｔ6 で駆動パルスが消滅した
ときにソレノイドコイルの駆動電圧を零レベルまで低下
させ、駆動電流を自然に減衰させて消滅させる。このよ
うに、駆動パルスが消滅する時刻ｔ6 でソレノイドコイ
ルの駆動電圧を零にした場合の噴射弁の挙動は図８
（Ｃ）に示した通りであり、時刻ｔo から所定の開弁時
間Ｔo が経過したときの時刻ｔ1 においてニードル弁が
開位置に向けて変位を開始し、時刻ｔ2 において該ニー
ドル弁のリフト量が最大になって噴射弁が開状態にな
る。時刻ｔ6 で駆動電圧が零にされると、駆動電流は自
然に減衰して短時間で零になるが、駆動電流が零になっ
てもソレノイドの残留磁束により噴射弁はΔＴ時間の間
開状態に保持されるため、噴射弁の閉動作が開始される
時刻は、駆動電圧が零にされた時刻ｔ6 から一定の遅れ
時間ＴD6が経過した時刻ｔ7 となる。
【００１３】燃料の噴射量を制御する場合には、駆動パ
ルスＶd のパルス幅が、所望の噴射量に相応した大きさ
になるように変化させられる。噴射量を少なくするため
に駆動パルスのパルス幅が縮小されて、図８の時刻ｔ3
において駆動パルスＶd が零にされたとすると、噴射弁
の挙動は同図（Ｄ）のようになる。この場合には、時刻
ｔ3 においてソレノイドコイルの駆動電圧が零にされる
ため、駆動電流Ｉd は時刻ｔ3 から図８（Ａ）に実線及
び破線で示した減衰曲線に沿って減衰して零になるが、
駆動電流が零になっても残留磁束により噴射弁はΔＴ時
間の間開状態に保持されるため、実際に噴射弁の閉動作
が開始される時刻は駆動パルスが零になった時刻ｔ3 か
ら一定の遅れ時間ＴD3が経過したときの時刻ｔ5 とな
る。
ルスＶd のパルス幅が、所望の噴射量に相応した大きさ
になるように変化させられる。噴射量を少なくするため
に駆動パルスのパルス幅が縮小されて、図８の時刻ｔ3
において駆動パルスＶd が零にされたとすると、噴射弁
の挙動は同図（Ｄ）のようになる。この場合には、時刻
ｔ3 においてソレノイドコイルの駆動電圧が零にされる
ため、駆動電流Ｉd は時刻ｔ3 から図８（Ａ）に実線及
び破線で示した減衰曲線に沿って減衰して零になるが、
駆動電流が零になっても残留磁束により噴射弁はΔＴ時
間の間開状態に保持されるため、実際に噴射弁の閉動作
が開始される時刻は駆動パルスが零になった時刻ｔ3 か
ら一定の遅れ時間ＴD3が経過したときの時刻ｔ5 とな
る。
【００１４】また図８において、時刻ｔ4 で駆動パルス
Ｖd が零になったとすると、噴射弁の挙動は図８（Ｅ）
のようになる。この場合、駆動電流は、時刻ｔ3 で駆動
パルスが零になった場合とまったく同じ破線の減衰曲線
に沿って減衰して零になる。駆動電流が零になっても残
留磁束によりΔＴ時間の間は噴射弁が開位置に保持され
るため、噴射弁の開動作が開始される時刻は、駆動パル
スが零にされた時刻ｔ4 から一定の時間ＴD4が経過した
ときの時刻となる。時刻ｔ3 で駆動パルスが零になった
場合も、時刻ｔ4 で駆動パルスが零になった場合も、駆
動電流がたどる減衰曲線は同じであるため、時刻ｔ4 で
駆動パルスが零になったときの噴射弁の閉動作開始時刻
は時刻ｔ3 で駆動パルスを零にした場合の噴射弁の閉動
作開始時刻ｔ5 と同じである。駆動パルスを時刻ｔ3 で
零にした場合の噴射弁の閉動作の遅れ時間ＴD3と、駆動
パルスを時刻ｔ4 で零にした場合の噴射弁の閉動作の遅
れ時間ＴD4との間には、ＴD3＝（ｔ4 −ｔ3 ）＋ＴD4の
関係がある。
Ｖd が零になったとすると、噴射弁の挙動は図８（Ｅ）
のようになる。この場合、駆動電流は、時刻ｔ3 で駆動
パルスが零になった場合とまったく同じ破線の減衰曲線
に沿って減衰して零になる。駆動電流が零になっても残
留磁束によりΔＴ時間の間は噴射弁が開位置に保持され
るため、噴射弁の開動作が開始される時刻は、駆動パル
スが零にされた時刻ｔ4 から一定の時間ＴD4が経過した
ときの時刻となる。時刻ｔ3 で駆動パルスが零になった
場合も、時刻ｔ4 で駆動パルスが零になった場合も、駆
動電流がたどる減衰曲線は同じであるため、時刻ｔ4 で
駆動パルスが零になったときの噴射弁の閉動作開始時刻
は時刻ｔ3 で駆動パルスを零にした場合の噴射弁の閉動
作開始時刻ｔ5 と同じである。駆動パルスを時刻ｔ3 で
零にした場合の噴射弁の閉動作の遅れ時間ＴD3と、駆動
パルスを時刻ｔ4 で零にした場合の噴射弁の閉動作の遅
れ時間ＴD4との間には、ＴD3＝（ｔ4 −ｔ3 ）＋ＴD4の
関係がある。
【００１５】上記のように、時刻ｔ3 で駆動パルスＶd
を零にした場合も、時刻ｔ4 で駆動パルスを零にした場
合も、噴射弁の閉動作が開始される時刻は同じ時刻ｔ5
であるため、駆動パルスのパルス幅をｔ3 −ｔo とした
場合も、ｔ4 −ｔo とした場合も、噴射弁が開いている
時間は同じになり、燃料の噴射量は変わらないことにな
る。
を零にした場合も、時刻ｔ4 で駆動パルスを零にした場
合も、噴射弁の閉動作が開始される時刻は同じ時刻ｔ5
であるため、駆動パルスのパルス幅をｔ3 −ｔo とした
場合も、ｔ4 −ｔo とした場合も、噴射弁が開いている
時間は同じになり、燃料の噴射量は変わらないことにな
る。
【００１６】図８のようにしてインジェクタを駆動した
場合、駆動パルスのパルス幅τと１駆動パルス当りの燃
料の噴射量ｑとの間には図９のような関係がある。なお
図９の横軸のパルス幅τは駆動パルスのデューティ比
（パルス幅／１周期）で示している。
場合、駆動パルスのパルス幅τと１駆動パルス当りの燃
料の噴射量ｑとの間には図９のような関係がある。なお
図９の横軸のパルス幅τは駆動パルスのデューティ比
（パルス幅／１周期）で示している。
【００１７】図９の特性では、駆動パルスのパルス幅が
小さくなるＡ部の範囲でパルス幅の変化に対する噴射量
の変化がリニアでなくなる。図９のＡ部付近の特性を拡
大して示すと図１０の曲線ａの通りであり、パルス幅が
ｔ3 −ｔo からｔ4 −ｔo まで増加する区間では、パル
ス幅を変化させても噴射量ｑは変化しない。パルス幅と
噴射量との関係がリニアでなくても、パルス幅が増加す
れば噴射量が増加する関係にある範囲は制御に使うこと
ができるが、駆動パルスのパルス幅が変化しても噴射量
が変化しない範囲は制御に全く使うことができない。従
って、駆動パルスのパルス幅と噴射量ｑとの関係が図９
のようになる場合、同図のＡ部の範囲は制御に使用する
ことができない。この場合、駆動パルスのパルス幅は少
なくともｔ4 −ｔo 以上の範囲に設定することが必要に
なり、制御に使用可能な最小噴射量は図９及び図１０に
示したｑmin となる。
小さくなるＡ部の範囲でパルス幅の変化に対する噴射量
の変化がリニアでなくなる。図９のＡ部付近の特性を拡
大して示すと図１０の曲線ａの通りであり、パルス幅が
ｔ3 −ｔo からｔ4 −ｔo まで増加する区間では、パル
ス幅を変化させても噴射量ｑは変化しない。パルス幅と
噴射量との関係がリニアでなくても、パルス幅が増加す
れば噴射量が増加する関係にある範囲は制御に使うこと
ができるが、駆動パルスのパルス幅が変化しても噴射量
が変化しない範囲は制御に全く使うことができない。従
って、駆動パルスのパルス幅と噴射量ｑとの関係が図９
のようになる場合、同図のＡ部の範囲は制御に使用する
ことができない。この場合、駆動パルスのパルス幅は少
なくともｔ4 −ｔo 以上の範囲に設定することが必要に
なり、制御に使用可能な最小噴射量は図９及び図１０に
示したｑmin となる。
【００１８】また駆動パルスのパルス幅が１００％近く
になると、噴射弁が閉じる前に次の駆動パルスが与えら
れる状態になるため、図９のＢ部のように、駆動パルス
のパルス幅τを変化させても噴射量が変化しない状態が
生じる。このＢ部も制御に使用することができない。従
って、この場合、制御に使用可能な最大噴射量は図９に
示したｑmax となる。
になると、噴射弁が閉じる前に次の駆動パルスが与えら
れる状態になるため、図９のＢ部のように、駆動パルス
のパルス幅τを変化させても噴射量が変化しない状態が
生じる。このＢ部も制御に使用することができない。従
って、この場合、制御に使用可能な最大噴射量は図９に
示したｑmax となる。
【００１９】上記のように、従来のピークホールド方式
によりインジェクタを駆動した場合には、駆動パルスの
パルス幅を狭くしたときにパルス幅を増加させても噴射
量が増加しない範囲が生じるため、制御に使用可能な最
小噴射量ｑmin が比較的大きくなってダイナミックレン
ジが小さくなり、その分駆動パルスのパルス幅による噴
射量の制御性が悪くなるという問題があった。
によりインジェクタを駆動した場合には、駆動パルスの
パルス幅を狭くしたときにパルス幅を増加させても噴射
量が増加しない範囲が生じるため、制御に使用可能な最
小噴射量ｑmin が比較的大きくなってダイナミックレン
ジが小さくなり、その分駆動パルスのパルス幅による噴
射量の制御性が悪くなるという問題があった。
【００２０】本発明の目的は、制御に使用可能な最小噴
射量を従来より小さくして、インジェクタのダイナミッ
クレンジを大きくすることができるようにした内燃機関
用インジェクタの駆動制御方法及び該駆動制御方法を実
施するために用いる駆動制御装置を提供することにあ
る。
射量を従来より小さくして、インジェクタのダイナミッ
クレンジを大きくすることができるようにした内燃機関
用インジェクタの駆動制御方法及び該駆動制御方法を実
施するために用いる駆動制御装置を提供することにあ
る。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる内燃機関
用インジェクタの駆動制御方法は、燃料噴射口を開閉す
る噴射弁と該噴射弁を開く際に駆動電流が与えられるソ
レノイドコイルとを有する内燃機関用インジェクタを、
燃料の噴射を指令する駆動パルスに応答して制御する方
法である。
用インジェクタの駆動制御方法は、燃料噴射口を開閉す
る噴射弁と該噴射弁を開く際に駆動電流が与えられるソ
レノイドコイルとを有する内燃機関用インジェクタを、
燃料の噴射を指令する駆動パルスに応答して制御する方
法である。
【００２２】本発明においては、図３（Ｂ）に示したよ
うな駆動パルスＶd が与えられたときにソレノイドコイ
ルの両端の電圧をステップ状に上昇させることにより、
図３（Ａ）に示したようにソレノイドコイルに流れる駆
動電流Ｉd を、噴射弁が開動作を開始する時の駆動電流
のレベルよりも大きい値に設定されたピーク値Ｉdpまで
増大させた後、該駆動電流を、ソレノイドコイルの両端
の電圧がピーク値からステップ状に低下させられたとき
の該駆動電流の時間的変化率よりも小さな変化率で、噴
射弁を開状態に保持するために必要なホールド値Ｉdhに
向けて徐々に低下させ、駆動パルスの消滅時にソレノイ
ドコイルの両端の電圧をステップ状に低下させることに
より駆動電流を消滅させることを特徴とする。
うな駆動パルスＶd が与えられたときにソレノイドコイ
ルの両端の電圧をステップ状に上昇させることにより、
図３（Ａ）に示したようにソレノイドコイルに流れる駆
動電流Ｉd を、噴射弁が開動作を開始する時の駆動電流
のレベルよりも大きい値に設定されたピーク値Ｉdpまで
増大させた後、該駆動電流を、ソレノイドコイルの両端
の電圧がピーク値からステップ状に低下させられたとき
の該駆動電流の時間的変化率よりも小さな変化率で、噴
射弁を開状態に保持するために必要なホールド値Ｉdhに
向けて徐々に低下させ、駆動パルスの消滅時にソレノイ
ドコイルの両端の電圧をステップ状に低下させることに
より駆動電流を消滅させることを特徴とする。
【００２３】前述のように、従来の方法では、駆動電流
をピーク値からホールド値に移行させる際に、ソレノイ
ドコイルの両端の電圧をステップ状に低下させることに
より駆動電流をホールド値まで自然に減衰させるように
していたため、駆動パルスのパルス幅が狭められて、駆
動電流がピーク値からホールド値に移行する過程で駆動
パルスが零になる状態が生じた際に、駆動パルスのパル
ス幅の長短（駆動パルスが零になる時刻）の如何に係わ
りなく、噴射弁が閉動作を開始する時刻が同じになっ
て、図８のＡ部のｔ3 〜ｔ4 の期間のように、駆動パル
スのパルス幅が増大しても１駆動パルス当りの噴射量が
変化しない状態が生じるのを避けられなかった。このよ
うな状態が生じると、制御に使うことができる最小噴射
量が大きくなって、インジェクタのダイナミックレンジ
が小さくなるため、スロットルバルブ開度などに応じて
燃料の噴射量を制御する際の噴射量の調整範囲が狭くな
り、噴射量制御の制御性が悪くなる。
をピーク値からホールド値に移行させる際に、ソレノイ
ドコイルの両端の電圧をステップ状に低下させることに
より駆動電流をホールド値まで自然に減衰させるように
していたため、駆動パルスのパルス幅が狭められて、駆
動電流がピーク値からホールド値に移行する過程で駆動
パルスが零になる状態が生じた際に、駆動パルスのパル
ス幅の長短（駆動パルスが零になる時刻）の如何に係わ
りなく、噴射弁が閉動作を開始する時刻が同じになっ
て、図８のＡ部のｔ3 〜ｔ4 の期間のように、駆動パル
スのパルス幅が増大しても１駆動パルス当りの噴射量が
変化しない状態が生じるのを避けられなかった。このよ
うな状態が生じると、制御に使うことができる最小噴射
量が大きくなって、インジェクタのダイナミックレンジ
が小さくなるため、スロットルバルブ開度などに応じて
燃料の噴射量を制御する際の噴射量の調整範囲が狭くな
り、噴射量制御の制御性が悪くなる。
【００２４】これに対し、本発明の方法のように、駆動
電流がピーク値からホールド値まで低下する際の時間的
変化率を、ソレノイドコイルの両端の電圧がステップ状
に低下させられたときの駆動電流の時間的変化率よりも
小さくするように制御することにより、駆動電流をピー
ク値からホールド値までゆっくりと変化させてホールド
値に収束させるようにすると、駆動電流がピーク値から
ホールド値に移行する過程のいずれの時点で駆動パルス
が零にされても、噴射弁の閉動作が開始される時刻は駆
動パルスの立下り時刻の変化に応じて必ず変化し、駆動
パルスの立下り時刻が遅れるに従って噴射弁が閉じる時
刻が遅くなっていく。例えば、図３（Ｂ）に示したよう
に、駆動パルスＶd を、駆動電流がピークに達する時刻
ｔb で零にした場合には、同図（Ａ）に示す時刻ｔboで
駆動電流が零になって、この時刻ｔboから一定の遅れ時
間ΔＴが経過したときに噴射弁が閉動作を開始するが、
時刻ｔc （＞ｔb ）で駆動パルスが零になったときに
は、時刻ｔboよりも遅れた時刻ｔcoで駆動電流が零にな
り、該時刻ｔcoから一定の遅れ時間ΔＴが経過したとき
に噴射弁が閉動作を開始する。以下同様に、駆動パルス
が零になる時刻がｔd，ｔe ，ｔf ，…のように遅れて
いくと、駆動電流が零になる時刻もｔdo，ｔeo，ｔfoの
ように遅れていき、噴射弁が閉動作を開始する時刻が遅
れていく。従って、インジェクタから噴射される燃料の
噴射量は、駆動パルスのパルス幅が増大すれば必ず増大
する。
電流がピーク値からホールド値まで低下する際の時間的
変化率を、ソレノイドコイルの両端の電圧がステップ状
に低下させられたときの駆動電流の時間的変化率よりも
小さくするように制御することにより、駆動電流をピー
ク値からホールド値までゆっくりと変化させてホールド
値に収束させるようにすると、駆動電流がピーク値から
ホールド値に移行する過程のいずれの時点で駆動パルス
が零にされても、噴射弁の閉動作が開始される時刻は駆
動パルスの立下り時刻の変化に応じて必ず変化し、駆動
パルスの立下り時刻が遅れるに従って噴射弁が閉じる時
刻が遅くなっていく。例えば、図３（Ｂ）に示したよう
に、駆動パルスＶd を、駆動電流がピークに達する時刻
ｔb で零にした場合には、同図（Ａ）に示す時刻ｔboで
駆動電流が零になって、この時刻ｔboから一定の遅れ時
間ΔＴが経過したときに噴射弁が閉動作を開始するが、
時刻ｔc （＞ｔb ）で駆動パルスが零になったときに
は、時刻ｔboよりも遅れた時刻ｔcoで駆動電流が零にな
り、該時刻ｔcoから一定の遅れ時間ΔＴが経過したとき
に噴射弁が閉動作を開始する。以下同様に、駆動パルス
が零になる時刻がｔd，ｔe ，ｔf ，…のように遅れて
いくと、駆動電流が零になる時刻もｔdo，ｔeo，ｔfoの
ように遅れていき、噴射弁が閉動作を開始する時刻が遅
れていく。従って、インジェクタから噴射される燃料の
噴射量は、駆動パルスのパルス幅が増大すれば必ず増大
する。
【００２５】このように、本発明によれば、駆動電流が
ピーク値からホールド値に移行する過程のいずれの時点
で駆動パルスが零にされても、駆動パルスのパルス幅が
増加すれば必ず噴射量も増加する特性を得ることができ
るため、制御に使うことができる最小噴射量を小さくす
ることができ、インジェクタのダイナミックレンジを大
きくして噴射量制御の制御性を向上させることができ
る。
ピーク値からホールド値に移行する過程のいずれの時点
で駆動パルスが零にされても、駆動パルスのパルス幅が
増加すれば必ず噴射量も増加する特性を得ることができ
るため、制御に使うことができる最小噴射量を小さくす
ることができ、インジェクタのダイナミックレンジを大
きくして噴射量制御の制御性を向上させることができ
る。
【００２６】本発明に係わる駆動制御装置は、上記内燃
機関用インジェクタの駆動電流を検出して駆動電流検出
信号を出力する駆動電流検出回路と、駆動電流の指示値
を与える指示信号を発生する指示信号発生回路と、駆動
電流検出信号及び指示信号を入力として燃料の噴射を指
令する駆動パルスが与えられているときにソレノイドコ
イルに指示信号の大きさに相応した駆動電流を流すよう
に該ソレノイドコイルへの通電を制御する通電制御回路
とを備えた内燃機関用インジェクタの駆動制御装置であ
って、本発明においては、上記指示信号発生回路が、駆
動パルスの発生時に第１のレベルまで立ち上った後、ソ
レノイドコイルの両端の電圧をステップ状に低下させた
ときの駆動電流の時間的変化率よりも小さな変化率で徐
々に低下して第２のレベルに収束する波形の信号を指示
信号として出力するように構成される。そして、上記指
示信号の第１のレベルは、噴射弁が開動作を開始する時
の駆動電流のレベルよりも大きく設定された駆動電流の
ピーク値に相当する大きさに設定され、指示信号の第２
のレベルは、噴射弁を開状態に保持するために必要な駆
動電流のホールド値に相当する大きさに設定される。
機関用インジェクタの駆動電流を検出して駆動電流検出
信号を出力する駆動電流検出回路と、駆動電流の指示値
を与える指示信号を発生する指示信号発生回路と、駆動
電流検出信号及び指示信号を入力として燃料の噴射を指
令する駆動パルスが与えられているときにソレノイドコ
イルに指示信号の大きさに相応した駆動電流を流すよう
に該ソレノイドコイルへの通電を制御する通電制御回路
とを備えた内燃機関用インジェクタの駆動制御装置であ
って、本発明においては、上記指示信号発生回路が、駆
動パルスの発生時に第１のレベルまで立ち上った後、ソ
レノイドコイルの両端の電圧をステップ状に低下させた
ときの駆動電流の時間的変化率よりも小さな変化率で徐
々に低下して第２のレベルに収束する波形の信号を指示
信号として出力するように構成される。そして、上記指
示信号の第１のレベルは、噴射弁が開動作を開始する時
の駆動電流のレベルよりも大きく設定された駆動電流の
ピーク値に相当する大きさに設定され、指示信号の第２
のレベルは、噴射弁を開状態に保持するために必要な駆
動電流のホールド値に相当する大きさに設定される。
【００２７】上記指示信号発生回路は、例えば、駆動パ
ルスの立上りを微分する微分回路と該微分回路の出力に
一定のベース電圧を重畳するベース電圧重畳回路とによ
り構成できる。この場合、指示信号の第１のレベルを、
噴射弁が開動作を開始する時の駆動転流のレベルよりも
大きな値に設定された駆動電流のピーク値に相当する大
きさに等しくするように駆動パルスのレベルを設定し、
指示信号が第１のレベルから第２のレベルに向って低下
する際の時間的変化率が、ソレノイドコイルの両端の電
圧をステップ状に低下させたときの駆動電流の変化の時
間的変化率よりも小さくなるように微分回路の定数を設
定する。また指示信号の第２のレベルが噴射弁を開状態
に保持するために必要な駆動電流のホールド値に相当す
る大きさになるようにベース電圧の大きさを設定する。
ルスの立上りを微分する微分回路と該微分回路の出力に
一定のベース電圧を重畳するベース電圧重畳回路とによ
り構成できる。この場合、指示信号の第１のレベルを、
噴射弁が開動作を開始する時の駆動転流のレベルよりも
大きな値に設定された駆動電流のピーク値に相当する大
きさに等しくするように駆動パルスのレベルを設定し、
指示信号が第１のレベルから第２のレベルに向って低下
する際の時間的変化率が、ソレノイドコイルの両端の電
圧をステップ状に低下させたときの駆動電流の変化の時
間的変化率よりも小さくなるように微分回路の定数を設
定する。また指示信号の第２のレベルが噴射弁を開状態
に保持するために必要な駆動電流のホールド値に相当す
る大きさになるようにベース電圧の大きさを設定する。
【００２８】本発明で用いる駆動パルス発生手段は、例
えば、負極側出力端子が接地された電源回路の正極側出
力端子に接続された電源端子と接地側の出力端子と非接
地側の出力端子とを有して、駆動パルスを発生する際に
非接地側の出力端子の電位が高レベルになり、駆動パル
スが発生していないときに非接地側の出力端子が接地電
位に保持されるように構成される。
えば、負極側出力端子が接地された電源回路の正極側出
力端子に接続された電源端子と接地側の出力端子と非接
地側の出力端子とを有して、駆動パルスを発生する際に
非接地側の出力端子の電位が高レベルになり、駆動パル
スが発生していないときに非接地側の出力端子が接地電
位に保持されるように構成される。
【００２９】この場合、指示信号発生回路は、駆動パル
ス発生手段の非接地側出力端子に一端が接続された微分
コンデンサと該微分コンデンサの他端に一端が接続され
た第１の抵抗と該第１の抵抗と接地間に接続された第２
の抵抗とを有して該第１の抵抗と第２の抵抗との直列回
路の両端に微分パルスを発生する微分回路と、電源回路
の正極側出力端子と上記第２の抵抗の一端との間に接続
された第３の抵抗とにより構成できる。このように構成
すると、微分回路は、駆動パルスが発生したときにピー
ク値までほぼ瞬時に立上った後徐々に低下していく波形
の微分パルスを発生する。また第３の抵抗は第２の抵抗
とともに電源電圧を分圧する分圧回路を構成するため、
第２の抵抗の両端には、電源電圧を分圧して得た一定の
電圧に微分パルスを重畳した波形の信号が現れる。この
信号は、駆動パルスの発生時にほぼ瞬時に第１のレベル
のピーク値まで上昇した後、徐々に低下して第２のレベ
ルに収束する波形となるため、指示信号として用いるこ
とができる。
ス発生手段の非接地側出力端子に一端が接続された微分
コンデンサと該微分コンデンサの他端に一端が接続され
た第１の抵抗と該第１の抵抗と接地間に接続された第２
の抵抗とを有して該第１の抵抗と第２の抵抗との直列回
路の両端に微分パルスを発生する微分回路と、電源回路
の正極側出力端子と上記第２の抵抗の一端との間に接続
された第３の抵抗とにより構成できる。このように構成
すると、微分回路は、駆動パルスが発生したときにピー
ク値までほぼ瞬時に立上った後徐々に低下していく波形
の微分パルスを発生する。また第３の抵抗は第２の抵抗
とともに電源電圧を分圧する分圧回路を構成するため、
第２の抵抗の両端には、電源電圧を分圧して得た一定の
電圧に微分パルスを重畳した波形の信号が現れる。この
信号は、駆動パルスの発生時にほぼ瞬時に第１のレベル
のピーク値まで上昇した後、徐々に低下して第２のレベ
ルに収束する波形となるため、指示信号として用いるこ
とができる。
【００３０】この場合、上記指示信号の第１のレベル
を、噴射弁が開動作を開始する時の駆動電流のレベルよ
りも大きく設定された駆動電流のピーク値に相当する大
きさに等しくするように、駆動パルスのレベルを設定
し、指示信号が第１のレベルから第２のレベルに向って
低下する際の時間的変化率を、ソレノイドコイルの両端
の電圧がステップ状に低下させられたたときの駆動電流
の時間的変化率よりも小さくするように、微分回路の定
数を設定しておく。また、指示信号の第２のレベルが、
噴射弁を開状態に保持するために必要な駆動電流のホー
ルド値に相当する大きさに等しくなるように、第２の抵
抗及び第３の抵抗の抵抗値を設定する。
を、噴射弁が開動作を開始する時の駆動電流のレベルよ
りも大きく設定された駆動電流のピーク値に相当する大
きさに等しくするように、駆動パルスのレベルを設定
し、指示信号が第１のレベルから第２のレベルに向って
低下する際の時間的変化率を、ソレノイドコイルの両端
の電圧がステップ状に低下させられたたときの駆動電流
の時間的変化率よりも小さくするように、微分回路の定
数を設定しておく。また、指示信号の第２のレベルが、
噴射弁を開状態に保持するために必要な駆動電流のホー
ルド値に相当する大きさに等しくなるように、第２の抵
抗及び第３の抵抗の抵抗値を設定する。
【００３１】この場合、通電制御回路は、指示信号が正
相入力端子に入力され駆動電流検出信号が逆相入力端子
に入力された演算増幅器と、該演算増幅器の出力信号を
制御信号として該制御信号に比例した駆動電流をソレノ
イドコイルに供給する駆動電流供給用増幅器と、該増幅
器の制御信号入力端子と駆動パルス発生手段の非接地側
出力端子との間にカソードを該非接地側出力端子側に向
けて接続されて駆動パルスが発生していないときに制御
信号を駆動電流供給用増幅器の入力しきい値レベル未満
の低レベルに保持する帰還ダイオードとにより構成でき
る。
相入力端子に入力され駆動電流検出信号が逆相入力端子
に入力された演算増幅器と、該演算増幅器の出力信号を
制御信号として該制御信号に比例した駆動電流をソレノ
イドコイルに供給する駆動電流供給用増幅器と、該増幅
器の制御信号入力端子と駆動パルス発生手段の非接地側
出力端子との間にカソードを該非接地側出力端子側に向
けて接続されて駆動パルスが発生していないときに制御
信号を駆動電流供給用増幅器の入力しきい値レベル未満
の低レベルに保持する帰還ダイオードとにより構成でき
る。
【００３２】本発明においてはまた、上記指示信号発生
回路を、駆動パルスを反転する反転回路と、反転回路の
出力が高レベルに立上ったときに第１のレベルまで充電
されるコンデンサと該コンデンサの電荷を抵抗を通して
一定の時定数で放電させる放電回路とにより構成でき
る。
回路を、駆動パルスを反転する反転回路と、反転回路の
出力が高レベルに立上ったときに第１のレベルまで充電
されるコンデンサと該コンデンサの電荷を抵抗を通して
一定の時定数で放電させる放電回路とにより構成でき
る。
【００３３】このように構成すると、駆動パルスが発生
したときに第１のレベルから徐々に低下して第２のレベ
ルに収束した後駆動パルスが消滅したときに第１のレベ
ルに向けて上昇する波形の指示信号が放電回路を構成す
る抵抗の両端に発生する。
したときに第１のレベルから徐々に低下して第２のレベ
ルに収束した後駆動パルスが消滅したときに第１のレベ
ルに向けて上昇する波形の指示信号が放電回路を構成す
る抵抗の両端に発生する。
【００３４】この場合、通電制御回路は、指示信号及び
駆動電流検出信号がそれぞれ非反転入力端子及び反転入
力端子に入力されて指示信号が駆動電流検出信号よりも
大きいときに高レベルの出力を発生し、指示信号が駆動
電流検出信号よりも小さいときに低レベルの出力を発生
する比較回路と、該比較回路の出力端子と非反転入力端
子との間に接続された帰還用抵抗と、ソレノイドコイル
に印加する駆動電圧を出力するソレノイド駆動用電源と
ソレノイドコイルとの間に設けられて駆動パルスが発生
している状態で比較回路の出力が高レベルの状態になっ
たときにソレノイドコイルに駆動電圧を印加し、駆動パ
ルスが発生している状態で比較回路の出力が高レベルの
状態になったとき及び駆動パルスが発生していないとき
にソレノイドコイルから駆動電圧を除去するようにソレ
ノイドコイルに印加される電圧を制御する駆動電圧制御
用スイッチ回路と、駆動電圧制御用スイッチ回路がオフ
状態になったときにソレノイドコイルの誘起電圧で該ソ
レノイドコイルに駆動電流を流すスイッチオフ時駆動電
流通電回路により構成できる。
駆動電流検出信号がそれぞれ非反転入力端子及び反転入
力端子に入力されて指示信号が駆動電流検出信号よりも
大きいときに高レベルの出力を発生し、指示信号が駆動
電流検出信号よりも小さいときに低レベルの出力を発生
する比較回路と、該比較回路の出力端子と非反転入力端
子との間に接続された帰還用抵抗と、ソレノイドコイル
に印加する駆動電圧を出力するソレノイド駆動用電源と
ソレノイドコイルとの間に設けられて駆動パルスが発生
している状態で比較回路の出力が高レベルの状態になっ
たときにソレノイドコイルに駆動電圧を印加し、駆動パ
ルスが発生している状態で比較回路の出力が高レベルの
状態になったとき及び駆動パルスが発生していないとき
にソレノイドコイルから駆動電圧を除去するようにソレ
ノイドコイルに印加される電圧を制御する駆動電圧制御
用スイッチ回路と、駆動電圧制御用スイッチ回路がオフ
状態になったときにソレノイドコイルの誘起電圧で該ソ
レノイドコイルに駆動電流を流すスイッチオフ時駆動電
流通電回路により構成できる。
【００３５】この場合には、指示信号の第１のレベルを
噴射弁が開動作を開始する時の駆動電流のレベルよりも
大きく設定された駆動電流のピーク値に相当する大きさ
に等しくするように反転回路の出力レベルを設定し、指
示信号が第１のレベルから第２のレベルに向って低下す
る際の時間的変化率を、ソレノイドコイルの両端の電圧
がステップ状に低下させられたたときの駆動電流の時間
的変化率よりも小さくするように放電回路の時定数を設
定する。また指示信号の第２のレベルは、噴射弁を開状
態に保持するために必要な駆動電流のホールド値に相当
する大きさに設定しておく。
噴射弁が開動作を開始する時の駆動電流のレベルよりも
大きく設定された駆動電流のピーク値に相当する大きさ
に等しくするように反転回路の出力レベルを設定し、指
示信号が第１のレベルから第２のレベルに向って低下す
る際の時間的変化率を、ソレノイドコイルの両端の電圧
がステップ状に低下させられたたときの駆動電流の時間
的変化率よりも小さくするように放電回路の時定数を設
定する。また指示信号の第２のレベルは、噴射弁を開状
態に保持するために必要な駆動電流のホールド値に相当
する大きさに設定しておく。
【００３６】このように構成した場合には、駆動電流が
チョッパ制御されて指示信号により与えられる指示値に
等しくなるように制御される。
チョッパ制御されて指示信号により与えられる指示値に
等しくなるように制御される。
【００３７】
【発明の実施の形態】図１は本発明の方法を実施するた
めに用いるインジェクタ駆動制御装置の構成例を示した
ものである。同図において、１１はマイクロコンピュー
タのＣＰＵで、このマイクロコンピュータは、所定のプ
ログラムを実行することにより、燃料の噴射を指令する
駆動パルスＶd を発生する駆動パルス発生手段を実現す
る。ＣＰＵ１１の電源端子１１ａは制御用直流電圧Ｅc
を発生する図示しない制御用電源回路の正極側出力端子
に接続され、該ＣＰＵの接地端子１１ｂは図示しない制
御用電源回路の負極側出力端子とともに接地電位部に接
続されている。ＣＰＵ１１は、駆動パルスＶd を発生す
る出力端子（非接地側出力端子）１１ｃを有していて、
駆動パルスＶd が発生する際に出力端子１１ｃの電位が
高レベルになり、駆動パルスが発生していないときに出
力端子１１ｃが接地電位に保持されるようになってい
る。駆動パルスＶd の波形は例えば図２（Ａ）に示す通
りである。
めに用いるインジェクタ駆動制御装置の構成例を示した
ものである。同図において、１１はマイクロコンピュー
タのＣＰＵで、このマイクロコンピュータは、所定のプ
ログラムを実行することにより、燃料の噴射を指令する
駆動パルスＶd を発生する駆動パルス発生手段を実現す
る。ＣＰＵ１１の電源端子１１ａは制御用直流電圧Ｅc
を発生する図示しない制御用電源回路の正極側出力端子
に接続され、該ＣＰＵの接地端子１１ｂは図示しない制
御用電源回路の負極側出力端子とともに接地電位部に接
続されている。ＣＰＵ１１は、駆動パルスＶd を発生す
る出力端子（非接地側出力端子）１１ｃを有していて、
駆動パルスＶd が発生する際に出力端子１１ｃの電位が
高レベルになり、駆動パルスが発生していないときに出
力端子１１ｃが接地電位に保持されるようになってい
る。駆動パルスＶd の波形は例えば図２（Ａ）に示す通
りである。
【００３８】１２は内燃機関の吸気管内などの燃料噴射
空間に燃料を噴射するように取り付けられるインジェク
タ（電磁式燃料噴射器）、１３はインジェクタ１２の駆
動電流Ｉd を検出して駆動電流検出信号Ｖidを出力する
駆動電流検出回路、１４は駆動電流の指示値を与える指
示信号Ｖisを発生する指示信号発生回路、１５は駆動電
流検出信号Ｖid及び指示信号Ｖisを入力として駆動パル
スＶd が与えられているときにインジェクタ１２のソレ
ノイドコイルに指示信号Ｖisの大きさに相応した駆動電
流を流すように該ソレノイドコイルへの通電を制御する
通電制御回路である。
空間に燃料を噴射するように取り付けられるインジェク
タ（電磁式燃料噴射器）、１３はインジェクタ１２の駆
動電流Ｉd を検出して駆動電流検出信号Ｖidを出力する
駆動電流検出回路、１４は駆動電流の指示値を与える指
示信号Ｖisを発生する指示信号発生回路、１５は駆動電
流検出信号Ｖid及び指示信号Ｖisを入力として駆動パル
スＶd が与えられているときにインジェクタ１２のソレ
ノイドコイルに指示信号Ｖisの大きさに相応した駆動電
流を流すように該ソレノイドコイルへの通電を制御する
通電制御回路である。
【００３９】インジェクタ１２は、燃料噴射口を開閉す
る噴射弁と該噴射弁を開く際に駆動電流が与えられるソ
レノイドコイルＬi とを有していて、ソレノイドコイル
Ｌiに所定のレベル以上の駆動電流Ｉd が流れたときに
噴射弁を開いて燃料を噴射する。なおＲi はソレノイド
コイルＬi への通電回路の抵抗分を示している。
る噴射弁と該噴射弁を開く際に駆動電流が与えられるソ
レノイドコイルＬi とを有していて、ソレノイドコイル
Ｌiに所定のレベル以上の駆動電流Ｉd が流れたときに
噴射弁を開いて燃料を噴射する。なおＲi はソレノイド
コイルＬi への通電回路の抵抗分を示している。
【００４０】インジェクタ１２の一方の入力端子１２ａ
は駆動電圧Ｅb を発生する図示しない直流電源の正極側
出力端子に接続され、他方の入力端子１２ｂはＮＰＮト
ランジスタＴＲ1 のコレクタに接続されている。トラン
ジスタＴＲ1 のエミッタは抵抗値が十分に小さい電流検
出用抵抗Ｒi を通して接地電位部に接続され、電流検出
用抵抗Ｒi により、駆動電流検出回路１３が構成されて
いる。トランジスタＴＲ1 のコレクタと接地間には、コ
ンデンサＣo と抵抗Ｒo との直列回路からなる保護回路
１６が接続されている。この保護回路１６は、トランジ
スタＴＲ1 がオフ状態になったときにインジェクタのソ
レノイドコイルに誘起する高電圧を吸収して、該高電圧
からインジェクタ自身、及びトランジスタＴＲ1 を保護
する目的、及び高周波ノイズを吸収する目的で設けられ
ているが、インジェクタに高電圧が誘起してもインジェ
クタ及びトランジスタＴＲ1 が破損するおそれがない場
合、及び高周波ノイズが問題にならない場合には、この
保護回路を省略することができる。
は駆動電圧Ｅb を発生する図示しない直流電源の正極側
出力端子に接続され、他方の入力端子１２ｂはＮＰＮト
ランジスタＴＲ1 のコレクタに接続されている。トラン
ジスタＴＲ1 のエミッタは抵抗値が十分に小さい電流検
出用抵抗Ｒi を通して接地電位部に接続され、電流検出
用抵抗Ｒi により、駆動電流検出回路１３が構成されて
いる。トランジスタＴＲ1 のコレクタと接地間には、コ
ンデンサＣo と抵抗Ｒo との直列回路からなる保護回路
１６が接続されている。この保護回路１６は、トランジ
スタＴＲ1 がオフ状態になったときにインジェクタのソ
レノイドコイルに誘起する高電圧を吸収して、該高電圧
からインジェクタ自身、及びトランジスタＴＲ1 を保護
する目的、及び高周波ノイズを吸収する目的で設けられ
ているが、インジェクタに高電圧が誘起してもインジェ
クタ及びトランジスタＴＲ1 が破損するおそれがない場
合、及び高周波ノイズが問題にならない場合には、この
保護回路を省略することができる。
【００４１】トランジスタＴＲ1 のベースは制御信号出
力用抵抗Ｒb を通して演算増幅器１７の出力端子に接続
され、演算増幅器１７の逆相入力端子及び正相入力端子
にそれぞれ駆動電流検出信号Ｖid及び指示信号Ｖisが入
力されている。
力用抵抗Ｒb を通して演算増幅器１７の出力端子に接続
され、演算増幅器１７の逆相入力端子及び正相入力端子
にそれぞれ駆動電流検出信号Ｖid及び指示信号Ｖisが入
力されている。
【００４２】図示の例では、トランジスタＴＲ1 によ
り、演算増幅器１７から抵抗Ｒb を通して出力される信
号を制御信号Ｖb として、ソレノイドコイルＬi に制御
信号Ｖb に比例した駆動電流Ｉd を供給する駆動電流供
給用増幅器１８が構成されている。
り、演算増幅器１７から抵抗Ｒb を通して出力される信
号を制御信号Ｖb として、ソレノイドコイルＬi に制御
信号Ｖb に比例した駆動電流Ｉd を供給する駆動電流供
給用増幅器１８が構成されている。
【００４３】トランジスタＴＲ1 のベース（増幅器１８
の制御信号入力端子）とＣＰＵ１１の出力端子１１ｃ
（駆動パルス発生手段の非接地側出力端子）との間に、
カソードを出力端子１１ｃ側に向けた帰還ダイオードＤ
f が接続されている。この帰還ダイオードＤf は、駆動
パルスＶd が発生していないとき（ＣＰＵの出力端子１
１ｃが接地電位にあるとき）に制御信号Ｖb を駆動電流
供給用増幅器の入力しきい値レベル未満の低レベルに保
持するために設けられている。
の制御信号入力端子）とＣＰＵ１１の出力端子１１ｃ
（駆動パルス発生手段の非接地側出力端子）との間に、
カソードを出力端子１１ｃ側に向けた帰還ダイオードＤ
f が接続されている。この帰還ダイオードＤf は、駆動
パルスＶd が発生していないとき（ＣＰＵの出力端子１
１ｃが接地電位にあるとき）に制御信号Ｖb を駆動電流
供給用増幅器の入力しきい値レベル未満の低レベルに保
持するために設けられている。
【００４４】図示の例では、トランジスタＴＲ1 からな
る駆動電流供給用増幅器１８と、演算増幅器１７と、制
御信号出力用抵抗Ｒb と、帰還ダイオードＤf とによ
り、通電制御回路１５が構成されている。
る駆動電流供給用増幅器１８と、演算増幅器１７と、制
御信号出力用抵抗Ｒb と、帰還ダイオードＤf とによ
り、通電制御回路１５が構成されている。
【００４５】指示信号発生回路１４は、ＣＰＵ（駆動パ
ルス発生手段）１１の出力端子１１ｃに一端が接続され
た微分コンデンサＣ1 と、該微分コンデンサの他端に一
端が接続された第１の抵抗Ｒ1 と、該第１の抵抗Ｒ1 と
接地間に接続された第２の抵抗Ｒ2 と、微分コンデンサ
Ｃ1 の他端と接地間にアノードを接地側に向けて接続さ
れたダイオードＤ1 とを有する微分回路１４Ａと、制御
用直流電圧Ｅc を出力する制御用電源回路の正極側出力
端子と第２の抵抗Ｒ2 の一端との間に接続された第３の
抵抗Ｒ3 とを備えている。第２の抵抗Ｒ2 の非接地側端
子（指示信号出力端子）が演算増幅器１７の正相入力端
子に接続されている。
ルス発生手段）１１の出力端子１１ｃに一端が接続され
た微分コンデンサＣ1 と、該微分コンデンサの他端に一
端が接続された第１の抵抗Ｒ1 と、該第１の抵抗Ｒ1 と
接地間に接続された第２の抵抗Ｒ2 と、微分コンデンサ
Ｃ1 の他端と接地間にアノードを接地側に向けて接続さ
れたダイオードＤ1 とを有する微分回路１４Ａと、制御
用直流電圧Ｅc を出力する制御用電源回路の正極側出力
端子と第２の抵抗Ｒ2 の一端との間に接続された第３の
抵抗Ｒ3 とを備えている。第２の抵抗Ｒ2 の非接地側端
子（指示信号出力端子）が演算増幅器１７の正相入力端
子に接続されている。
【００４６】微分回路１４Ａは、駆動パルスＶd の立上
りを微分して、第１の抵抗Ｒ1 と第２の抵抗Ｒ2 との直
列回路の両端に、図２（Ｂ）に示すような微分パルスＶ
p を発生する。ＣＰＵ１１の出力端子１１ｃの電位が接
地電位にされて駆動パルスＶd が消滅すると、コンデン
サＣ1 の電荷がＣＰＵ１１の出力端子１１ｃと接地回路
とダイオードＤ1 とを通して瞬時に放電するため、微分
パルスＶp は図２（Ｂ）に示したように瞬時に立ち下が
る。このとき、微分パルスＶp は、ダイオードＤ1 の順
方向電圧降下（約０．６Ｖ）分だけマイナス側に変化す
る。
りを微分して、第１の抵抗Ｒ1 と第２の抵抗Ｒ2 との直
列回路の両端に、図２（Ｂ）に示すような微分パルスＶ
p を発生する。ＣＰＵ１１の出力端子１１ｃの電位が接
地電位にされて駆動パルスＶd が消滅すると、コンデン
サＣ1 の電荷がＣＰＵ１１の出力端子１１ｃと接地回路
とダイオードＤ1 とを通して瞬時に放電するため、微分
パルスＶp は図２（Ｂ）に示したように瞬時に立ち下が
る。このとき、微分パルスＶp は、ダイオードＤ1 の順
方向電圧降下（約０．６Ｖ）分だけマイナス側に変化す
る。
【００４７】また指示信号発生回路１４においては、第
３の抵抗Ｒ3 と第２の抵抗Ｒ2 とにより分圧回路が構成
されているため、第２の抵抗Ｒ2 の両端には、該分圧回
路により制御用直流電圧Ｅc （例えば５［Ｖ］）を分圧
したものに相当する電圧（ベース電圧）と微分回路１４
Ａの出力信号とを重畳した信号が現れる。従って、第２
の抵抗Ｒ2 の両端には、図２（Ｃ）に示したように、駆
動パルスＶd が発生したときに第１のレベルＶ1 までほ
ぼ瞬時に立上った後徐々に低下して第２のレベルＶ2 に
収束する波形の指示信号Ｖisが発生する。
３の抵抗Ｒ3 と第２の抵抗Ｒ2 とにより分圧回路が構成
されているため、第２の抵抗Ｒ2 の両端には、該分圧回
路により制御用直流電圧Ｅc （例えば５［Ｖ］）を分圧
したものに相当する電圧（ベース電圧）と微分回路１４
Ａの出力信号とを重畳した信号が現れる。従って、第２
の抵抗Ｒ2 の両端には、図２（Ｃ）に示したように、駆
動パルスＶd が発生したときに第１のレベルＶ1 までほ
ぼ瞬時に立上った後徐々に低下して第２のレベルＶ2 に
収束する波形の指示信号Ｖisが発生する。
【００４８】本発明においては、指示信号Ｖisの第１の
レベルＶ1 を、噴射弁が開動作を開始する時の駆動電流
Ｉd のレベルよりも大きい値に設定された駆動電流のピ
ーク値Ｉdpに相当する大きさに等しくするように、駆動
パルスＶd のレベルを設定しておく。
レベルＶ1 を、噴射弁が開動作を開始する時の駆動電流
Ｉd のレベルよりも大きい値に設定された駆動電流のピ
ーク値Ｉdpに相当する大きさに等しくするように、駆動
パルスＶd のレベルを設定しておく。
【００４９】また指示信号Ｖisが第１のレベルＶ1 から
第２のレベルＶ2 に向って低下する際の時間的変化率
が、ソレノイドコイルＬi の両端の電圧をステップ状に
低下させたときの駆動電流の時間的変化率（図８の時刻
ｔ3 からｔ4 の期間における駆動電流の変化率）よりも
十分に小さくなるように、微分回路１４Ａの定数（コン
デンサＣ1 の静電容量、及び抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 の抵抗値）
を設定しておく。
第２のレベルＶ2 に向って低下する際の時間的変化率
が、ソレノイドコイルＬi の両端の電圧をステップ状に
低下させたときの駆動電流の時間的変化率（図８の時刻
ｔ3 からｔ4 の期間における駆動電流の変化率）よりも
十分に小さくなるように、微分回路１４Ａの定数（コン
デンサＣ1 の静電容量、及び抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 の抵抗値）
を設定しておく。
【００５０】更に、指示信号Ｖisの第２のレベルＶ2
が、噴射弁を開状態に保持するために必要な駆動電流の
ホールド値Ｉdhに相当する大きさになるように第２の抵
抗Ｒ2及び第３の抵抗Ｒ3 の抵抗値を設定する。
が、噴射弁を開状態に保持するために必要な駆動電流の
ホールド値Ｉdhに相当する大きさになるように第２の抵
抗Ｒ2及び第３の抵抗Ｒ3 の抵抗値を設定する。
【００５１】図１のインジェクタ駆動制御装置におい
て、駆動電流が流れておらず、駆動電流検出信号Ｖidが
零になっている状態では、図２（Ｅ）に示すように演算
増幅器１７の出力電圧Ｖopが高レベルの状態になるが、
駆動パルスＶd が発生していない状態では、ＣＰＵ１１
の出力端子１１ｃの電位が零になっていて、トランジス
タＴＲ1 のベース（増幅器１８の制御信号入力端子）の
電位が該トランジスタの入力しきい値レベル未満に保持
されているため、トランジスタＴＲ1 は遮断状態にあ
る。従って、駆動パルスＶd が発生していない状態で
は、インジェクタ１２の駆動電流Ｉd が零になってい
る。ＣＰＵ１１が駆動パルスＶd を発生すると、指示信
号発生回路１４が図２（Ｃ）に示すような指示信号Ｖis
を発生する。このとき演算増幅器１７からトランジスタ
ＴＲ1 のベースに与えられる制御信号Ｖbのレベルが該
トランジスタの入力しきい値レベル以上になるため、該
トランジスタのコレクタエミッタ間の抵抗が低下し、イ
ンジェクタ１２に駆動電流Ｉd が流れる。駆動電流Ｉd
は指示信号Ｖisのレベルの上昇に追従して上昇してい
き、指示信号Ｖisのレベルがピークに達する時刻よりも
僅かに遅れた時刻でピークに達した後、指示信号Ｖisの
レベルの低下に伴って低下していく。図２（Ｄ）に示し
たように、駆動電流Ｉd の変化に伴って、駆動電流検出
信号Ｖidのレベルが変化する。駆動パルスＶd が消滅す
ると、トランジスタＴＲ1 のベースの電位がダイオード
Ｄf とＣＰＵ１１の接地回路とを通してしきい値レベル
未満に低下させられるため、トランジスタＴＲ1 が遮断
状態になり、駆動電流Ｉd が零になる。
て、駆動電流が流れておらず、駆動電流検出信号Ｖidが
零になっている状態では、図２（Ｅ）に示すように演算
増幅器１７の出力電圧Ｖopが高レベルの状態になるが、
駆動パルスＶd が発生していない状態では、ＣＰＵ１１
の出力端子１１ｃの電位が零になっていて、トランジス
タＴＲ1 のベース（増幅器１８の制御信号入力端子）の
電位が該トランジスタの入力しきい値レベル未満に保持
されているため、トランジスタＴＲ1 は遮断状態にあ
る。従って、駆動パルスＶd が発生していない状態で
は、インジェクタ１２の駆動電流Ｉd が零になってい
る。ＣＰＵ１１が駆動パルスＶd を発生すると、指示信
号発生回路１４が図２（Ｃ）に示すような指示信号Ｖis
を発生する。このとき演算増幅器１７からトランジスタ
ＴＲ1 のベースに与えられる制御信号Ｖbのレベルが該
トランジスタの入力しきい値レベル以上になるため、該
トランジスタのコレクタエミッタ間の抵抗が低下し、イ
ンジェクタ１２に駆動電流Ｉd が流れる。駆動電流Ｉd
は指示信号Ｖisのレベルの上昇に追従して上昇してい
き、指示信号Ｖisのレベルがピークに達する時刻よりも
僅かに遅れた時刻でピークに達した後、指示信号Ｖisの
レベルの低下に伴って低下していく。図２（Ｄ）に示し
たように、駆動電流Ｉd の変化に伴って、駆動電流検出
信号Ｖidのレベルが変化する。駆動パルスＶd が消滅す
ると、トランジスタＴＲ1 のベースの電位がダイオード
Ｄf とＣＰＵ１１の接地回路とを通してしきい値レベル
未満に低下させられるため、トランジスタＴＲ1 が遮断
状態になり、駆動電流Ｉd が零になる。
【００５２】なお図２（Ｄ）においては、トランジスタ
ＴＲ1 が遮断状態になったときに駆動電流検出信号Ｖid
が直ちに零になるように図示されているが、図１のよう
に保護回路１６が接続されている場合には、トランジス
タＴＲ1 が遮断状態になった後も保護回路１６を通して
電流が流れるので、駆動電流検出信号Ｖidの波形はトラ
ンジスタＴＲ1 が遮断した後所定の時間をかけて減衰し
ていく波形になる。
ＴＲ1 が遮断状態になったときに駆動電流検出信号Ｖid
が直ちに零になるように図示されているが、図１のよう
に保護回路１６が接続されている場合には、トランジス
タＴＲ1 が遮断状態になった後も保護回路１６を通して
電流が流れるので、駆動電流検出信号Ｖidの波形はトラ
ンジスタＴＲ1 が遮断した後所定の時間をかけて減衰し
ていく波形になる。
【００５３】上記のような制御を行わせると、図３
（Ｂ）に示したように、時刻ｔa において立上る駆動パ
ルスＶd が与えられたときに、同図（Ａ）に示したよう
に駆動電流Ｉd が急速に上昇し、時刻ｔb （＞ｔa ）に
おいてピーク値Ｉdpに達する。ピーク値Ｉdpは噴射弁が
開動作を開始する時の駆動電流のレベルよりも十分に大
きく設定されているため、駆動電流Ｉd がピーク値Ｉdp
に達するまでの間に噴射弁が開く。駆動パルスＶd が時
刻ｔg まで高レベルの状態を保持するものとすると、駆
動電流Ｉd は時刻ｔb から時刻ｔg にかけて、ゆっくり
と低下していき、時刻ｔg に達するまでの間にホールド
値Ｉdhに収束する。
（Ｂ）に示したように、時刻ｔa において立上る駆動パ
ルスＶd が与えられたときに、同図（Ａ）に示したよう
に駆動電流Ｉd が急速に上昇し、時刻ｔb （＞ｔa ）に
おいてピーク値Ｉdpに達する。ピーク値Ｉdpは噴射弁が
開動作を開始する時の駆動電流のレベルよりも十分に大
きく設定されているため、駆動電流Ｉd がピーク値Ｉdp
に達するまでの間に噴射弁が開く。駆動パルスＶd が時
刻ｔg まで高レベルの状態を保持するものとすると、駆
動電流Ｉd は時刻ｔb から時刻ｔg にかけて、ゆっくり
と低下していき、時刻ｔg に達するまでの間にホールド
値Ｉdhに収束する。
【００５４】駆動電流Ｉd が図３（Ａ）のような波形を
呈する場合、噴射量を少なくするために駆動電流Ｉd が
ピークに達する時刻ｔb で駆動パルスＶd を零にしたと
すると、駆動電流Ｉd は図３（Ａ）の鎖線ｂに沿って減
少していき、時刻ｔbo（＞ｔb ）で零になる。時刻ｔbo
で駆動電流が零になった後、所定の遅れ時間ΔＴが経過
した後に噴射弁が閉動作を開始する。
呈する場合、噴射量を少なくするために駆動電流Ｉd が
ピークに達する時刻ｔb で駆動パルスＶd を零にしたと
すると、駆動電流Ｉd は図３（Ａ）の鎖線ｂに沿って減
少していき、時刻ｔbo（＞ｔb ）で零になる。時刻ｔbo
で駆動電流が零になった後、所定の遅れ時間ΔＴが経過
した後に噴射弁が閉動作を開始する。
【００５５】また図３において、駆動電流がピーク値か
らホールド値に向って低下していく過程の時刻ｔc （＞
ｔb ）で駆動パルスＶd が零にされたとすると、駆動電
流Ｉd は図３（Ａ）の鎖線ｃに沿って低下していき、時
刻ｔco（＞ｔbo）で零になる。この時刻ｔcoから所定の
遅れ時間が経過したときに噴射弁が閉動作を開始する。
らホールド値に向って低下していく過程の時刻ｔc （＞
ｔb ）で駆動パルスＶd が零にされたとすると、駆動電
流Ｉd は図３（Ａ）の鎖線ｃに沿って低下していき、時
刻ｔco（＞ｔbo）で零になる。この時刻ｔcoから所定の
遅れ時間が経過したときに噴射弁が閉動作を開始する。
【００５６】同様に、駆動パルスＶd が零になる時刻が
ｔd ，ｔe 及びｔf のように遅れていくと、駆動電流Ｉ
d はそれぞれ図３（Ａ）の鎖線ｄ，ｅ及びｆに沿って減
衰して時刻ｔdo，ｔeo及びｔfo（ｔfo＞ｔeo＞ｔdo＞ｔ
co＞ｔbo）で零になり、これらの時刻ｔdo，ｔeo及びｔ
foよりもそれぞれ所定の時間遅れた時刻に噴射弁の閉動
作が開始される。
ｔd ，ｔe 及びｔf のように遅れていくと、駆動電流Ｉ
d はそれぞれ図３（Ａ）の鎖線ｄ，ｅ及びｆに沿って減
衰して時刻ｔdo，ｔeo及びｔfo（ｔfo＞ｔeo＞ｔdo＞ｔ
co＞ｔbo）で零になり、これらの時刻ｔdo，ｔeo及びｔ
foよりもそれぞれ所定の時間遅れた時刻に噴射弁の閉動
作が開始される。
【００５７】このように本発明によれば、駆動電流がピ
ーク値からホールド値に向けて低下していく過程で、駆
動パルスが零にされた時に、駆動パルスが零になる時刻
が遅ければ遅い程（駆動パルスのパルス幅が長ければ長
い程）噴射弁が閉動作を開始する時刻が遅れるため、駆
動パルスのパルス幅が増大すれば必ず噴射量が増加する
特性を得ることができる。本発明による制御を行わせた
場合、図９のＡ部付近における駆動電流Ｉd と駆動パル
スのパルス幅τとの関係は、図１０の曲線ｂのようにな
り、同図の曲線ａの上端部分（時刻ｔ3 からｔ4 にかけ
ての部分）のように、駆動パルスのパルス幅τが変化し
ても噴射量ｑが変化しないといった異常な状態が生じる
のを防ぐことができる。従って、本発明によれば、制御
に使用可能な最小噴射量を例えば図９及び図１０のｑmi
n ´まで低下させることができ、ダイナミックレンジｑ
max ／ｑmin ´を大きくすることができる。
ーク値からホールド値に向けて低下していく過程で、駆
動パルスが零にされた時に、駆動パルスが零になる時刻
が遅ければ遅い程（駆動パルスのパルス幅が長ければ長
い程）噴射弁が閉動作を開始する時刻が遅れるため、駆
動パルスのパルス幅が増大すれば必ず噴射量が増加する
特性を得ることができる。本発明による制御を行わせた
場合、図９のＡ部付近における駆動電流Ｉd と駆動パル
スのパルス幅τとの関係は、図１０の曲線ｂのようにな
り、同図の曲線ａの上端部分（時刻ｔ3 からｔ4 にかけ
ての部分）のように、駆動パルスのパルス幅τが変化し
ても噴射量ｑが変化しないといった異常な状態が生じる
のを防ぐことができる。従って、本発明によれば、制御
に使用可能な最小噴射量を例えば図９及び図１０のｑmi
n ´まで低下させることができ、ダイナミックレンジｑ
max ／ｑmin ´を大きくすることができる。
【００５８】上記の例では、トランジスタＴＲ1 を能動
領域で（増幅器として）使用して、指示信号Ｖisと駆動
電流検出信号Ｖidとの差に相応した制御信号によって該
トランジスタを制御することにより、駆動電流Ｉd を指
示信号の変化に追従させて変化させるようにしている
が、駆動電流をチョッパ制御するように構成することも
できる。
領域で（増幅器として）使用して、指示信号Ｖisと駆動
電流検出信号Ｖidとの差に相応した制御信号によって該
トランジスタを制御することにより、駆動電流Ｉd を指
示信号の変化に追従させて変化させるようにしている
が、駆動電流をチョッパ制御するように構成することも
できる。
【００５９】図４は駆動電流をチョッパ制御する場合の
駆動制御装置の回路構成例を示したものである。同図に
おいて、１１ないし１３はそれぞれ図１の例で示したも
のと同様のＣＰＵ、インジェクタ及び駆動電流検出回
路、１４´は指示信号発生回路、１５´は通電制御回
路、１９は駆動電圧制御用スイッチ回路である。
駆動制御装置の回路構成例を示したものである。同図に
おいて、１１ないし１３はそれぞれ図１の例で示したも
のと同様のＣＰＵ、インジェクタ及び駆動電流検出回
路、１４´は指示信号発生回路、１５´は通電制御回
路、１９は駆動電圧制御用スイッチ回路である。
【００６０】インジェクタ１２の一方の入力端子１２ａ
はＰＮＰトランジスタＴＲ2 のコレクタに接続され、他
端はＮＰＮトランジスタＴＲ1 のコレクタに接続されて
いる。この例では、トランジスタＴＲ1 及びＴＲ2 がス
イッチ素子として用いられ、トランジスタＴＲ1 のエミ
ッタと接地間には駆動電流検出回路１３を構成する電流
検出用抵抗Ｒi が接続されている。トランジスタＴＲ1
ベースは抵抗Ｒ4 を通してＣＰＵ１１の出力端子１１ｃ
に接続されている。
はＰＮＰトランジスタＴＲ2 のコレクタに接続され、他
端はＮＰＮトランジスタＴＲ1 のコレクタに接続されて
いる。この例では、トランジスタＴＲ1 及びＴＲ2 がス
イッチ素子として用いられ、トランジスタＴＲ1 のエミ
ッタと接地間には駆動電流検出回路１３を構成する電流
検出用抵抗Ｒi が接続されている。トランジスタＴＲ1
ベースは抵抗Ｒ4 を通してＣＰＵ１１の出力端子１１ｃ
に接続されている。
【００６１】トランジスタＴＲ2 のエミッタは駆動電圧
Ｅb を発生する電源に接続され、コレクタと接地間には
アノードを接地側に向けたダイオードＤ2 が接続されて
いる。トランジスタＴＲ2 のベースには、トランジスタ
ＴＲ2 のオンオフを制御するためのスイッチ素子として
使われるＮＰＮトランジスタＴＲ3 のコレクタが抵抗Ｒ
5 を通して接続され、該トランジスタのエミッタは接地
されている。トランジスタＴＲ3 のベースは抵抗Ｒ6 を
通して比較回路ＣＭの出力端子に接続され、該比較回路
ＣＭの出力端子は抵抗Ｒ7 を通して制御用直流電圧Ｅc
を出力する図示しない制御用電源回路の正極側出力端子
に接続されている。また比較回路ＣＭの出力端子と非反
転入力端子との間に帰還抵抗Ｒ8 が接続されている。比
較回路ＣＭの非反転入力端子及び反転入力端子にそれぞ
れ指示信号Ｖis及び駆動電流検出信号Ｖidが入力されて
いる。比較回路ＣＭは、指示信号Ｖisが駆動電流検出信
号Ｖidよりも大きいときにその出力電圧Ｖcmを高レベル
にし、指示信号Ｖisが駆動電流検出信号Ｖidよりも小さ
いときに出力電圧Ｖcmを低レベルにする。比較回路ＣＭ
の出力電圧の変化は帰還抵抗Ｒ8 を通して該比較回路の
非反転入力端子に伝えられるため、比較回路ＣＭの出力
電圧Ｖcmの変化に伴って指示信号Ｖisのレベルが変化さ
せられて、該比較回路ＣＭの動作にヒステリシスが与え
られる。
Ｅb を発生する電源に接続され、コレクタと接地間には
アノードを接地側に向けたダイオードＤ2 が接続されて
いる。トランジスタＴＲ2 のベースには、トランジスタ
ＴＲ2 のオンオフを制御するためのスイッチ素子として
使われるＮＰＮトランジスタＴＲ3 のコレクタが抵抗Ｒ
5 を通して接続され、該トランジスタのエミッタは接地
されている。トランジスタＴＲ3 のベースは抵抗Ｒ6 を
通して比較回路ＣＭの出力端子に接続され、該比較回路
ＣＭの出力端子は抵抗Ｒ7 を通して制御用直流電圧Ｅc
を出力する図示しない制御用電源回路の正極側出力端子
に接続されている。また比較回路ＣＭの出力端子と非反
転入力端子との間に帰還抵抗Ｒ8 が接続されている。比
較回路ＣＭの非反転入力端子及び反転入力端子にそれぞ
れ指示信号Ｖis及び駆動電流検出信号Ｖidが入力されて
いる。比較回路ＣＭは、指示信号Ｖisが駆動電流検出信
号Ｖidよりも大きいときにその出力電圧Ｖcmを高レベル
にし、指示信号Ｖisが駆動電流検出信号Ｖidよりも小さ
いときに出力電圧Ｖcmを低レベルにする。比較回路ＣＭ
の出力電圧の変化は帰還抵抗Ｒ8 を通して該比較回路の
非反転入力端子に伝えられるため、比較回路ＣＭの出力
電圧Ｖcmの変化に伴って指示信号Ｖisのレベルが変化さ
せられて、該比較回路ＣＭの動作にヒステリシスが与え
られる。
【００６２】図示の例では、トランジスタＴＲ1 ，ＴＲ
2 及びＴＲ3 と抵抗Ｒ4 ，Ｒ5 及びＲ6 とにより、駆動
電圧制御用スイッチ回路１９が構成されている。このス
イッチ回路は、ソレノイドコイルＬi に駆動電圧Ｅb を
印加するソレノイド駆動用電源（図示せず。）とソレノ
イドコイルＬi との間に設けられていて、駆動パルスＶ
d が発生している状態で比較回路ＣＭの出力が高レベル
の状態になったときにソレノイドコイルＬi に駆動電圧
Ｅb を印加し、駆動パルスＶd が発生している状態で比
較回路ＣＭの出力が高レベルの状態になったとき及び駆
動パルスＶd が発生していないときにソレノイドコイル
Ｌi から駆動電圧Ｅb を除去するように、ソレノイドコ
イルＬi に印加される電圧を制御する。
2 及びＴＲ3 と抵抗Ｒ4 ，Ｒ5 及びＲ6 とにより、駆動
電圧制御用スイッチ回路１９が構成されている。このス
イッチ回路は、ソレノイドコイルＬi に駆動電圧Ｅb を
印加するソレノイド駆動用電源（図示せず。）とソレノ
イドコイルＬi との間に設けられていて、駆動パルスＶ
d が発生している状態で比較回路ＣＭの出力が高レベル
の状態になったときにソレノイドコイルＬi に駆動電圧
Ｅb を印加し、駆動パルスＶd が発生している状態で比
較回路ＣＭの出力が高レベルの状態になったとき及び駆
動パルスＶd が発生していないときにソレノイドコイル
Ｌi から駆動電圧Ｅb を除去するように、ソレノイドコ
イルＬi に印加される電圧を制御する。
【００６３】また図４に示した例では、インジェクタ１
２−トランジスタＴＲ1 のコレクタエミッタ間−抵抗Ｒ
1 −ダイオードＤ2 −インジェクタ１２の回路により、
スイッチ回路１９の動作によりインジェクタ１２が電源
から切り離されたときに、インジェクタのソレノイドコ
イルＬi の誘起電圧により該ソレノイドコイルに駆動電
流を流すスイッチオフ時駆動電流通電回路が構成されて
いる。
２−トランジスタＴＲ1 のコレクタエミッタ間−抵抗Ｒ
1 −ダイオードＤ2 −インジェクタ１２の回路により、
スイッチ回路１９の動作によりインジェクタ１２が電源
から切り離されたときに、インジェクタのソレノイドコ
イルＬi の誘起電圧により該ソレノイドコイルに駆動電
流を流すスイッチオフ時駆動電流通電回路が構成されて
いる。
【００６４】図４のインジェクタ駆動制御装置では、駆
動電圧制御用スイッチ回路１９と、上記スイッチオフ時
駆動電流通電回路と、比較回路ＣＭと、帰還抵抗Ｒ8 と
により、通電制御回路１５´が構成されている。
動電圧制御用スイッチ回路１９と、上記スイッチオフ時
駆動電流通電回路と、比較回路ＣＭと、帰還抵抗Ｒ8 と
により、通電制御回路１５´が構成されている。
【００６５】指示信号発生回路１４´は、ＣＰＵ１１の
出力端子１１ａに入力端子が接続された反転回路ＩＮＶ
と、該反転回路ＩＮＶの出力端子にアノードが接続され
たダイオードＤ3 と、該ダイオードＤ3 のカソードに一
端が接続された充電用抵抗Ｒ10と、該抵抗Ｒ10の他端と
接地間に接続されたコンデンサＣ2 と、コンデンサＣ2
の非接地側端子に一端が接続された第１の放電用抵抗Ｒ
11と、該第１の放電用抵抗Ｒ11の他端と接地間に接続さ
れた第２の放電用抵抗Ｒ12と、第１の放電用抵抗Ｒ11の
他端と制御用直流電圧Ｅc を発生する制御用電源回路の
正極側出力端子との間に接続されたベース電圧重畳用抵
抗Ｒ13とからなっていて、第２の放電用抵抗Ｒ12の両端
に指示信号Ｖisを発生する。
出力端子１１ａに入力端子が接続された反転回路ＩＮＶ
と、該反転回路ＩＮＶの出力端子にアノードが接続され
たダイオードＤ3 と、該ダイオードＤ3 のカソードに一
端が接続された充電用抵抗Ｒ10と、該抵抗Ｒ10の他端と
接地間に接続されたコンデンサＣ2 と、コンデンサＣ2
の非接地側端子に一端が接続された第１の放電用抵抗Ｒ
11と、該第１の放電用抵抗Ｒ11の他端と接地間に接続さ
れた第２の放電用抵抗Ｒ12と、第１の放電用抵抗Ｒ11の
他端と制御用直流電圧Ｅc を発生する制御用電源回路の
正極側出力端子との間に接続されたベース電圧重畳用抵
抗Ｒ13とからなっていて、第２の放電用抵抗Ｒ12の両端
に指示信号Ｖisを発生する。
【００６６】図４のインジェクタ駆動制御装置におい
て、駆動パルスＶd が発生していないときには、反転回
路ＩＮＶの出力電圧が高レベルの状態にあり、コンデン
サＣ2は該反転回路ＩＮＶの出力電圧により、抵抗Ｒ10
を通して充電されている。駆動パルスＶd が発生する
と、反転回路ＩＮＶの出力電圧が零になるため、コンデ
ンサＣ2 の電荷は抵抗Ｒ11及びＲ12を通して一定の時定
数で放電していく。コンデンサＣ2 の放電が進み、コン
デンサＣ2 の両端の電圧が放電用抵抗Ｒ11の両端の電圧
降下と、制御用電源電圧Ｅc を抵抗Ｒ13とＲ12とにより
分圧した電圧との和に相当するベース電圧Ｖo に等しく
なるとコンデンサＣ2 の放電が停止する。駆動パルスＶ
d が消滅すると反転回路ＩＮＶの出力電圧が高レベルに
なるため、コンデンサＣ2 が再び充電される。従って、
コンデンサＣ2 の両端には、図５（Ｂ）に示すように、
駆動パルスＶd が発生していないときに高レベルの状態
を保ち、駆動パルスが発生しているときに徐々に低下し
て一定のレベルＶo に収束する波形の電圧Ｖis´が発生
する。このコンデンサＣ2 の両端の電圧Ｖis´から抵抗
Ｒ11の両端の電圧降下を差し引いたものに相当する電圧
が指示信号Ｖisとして抵抗Ｒ12の両端に得られ、この指
示信号が比較器ＣＭの非反転入力端子に入力される。
て、駆動パルスＶd が発生していないときには、反転回
路ＩＮＶの出力電圧が高レベルの状態にあり、コンデン
サＣ2は該反転回路ＩＮＶの出力電圧により、抵抗Ｒ10
を通して充電されている。駆動パルスＶd が発生する
と、反転回路ＩＮＶの出力電圧が零になるため、コンデ
ンサＣ2 の電荷は抵抗Ｒ11及びＲ12を通して一定の時定
数で放電していく。コンデンサＣ2 の放電が進み、コン
デンサＣ2 の両端の電圧が放電用抵抗Ｒ11の両端の電圧
降下と、制御用電源電圧Ｅc を抵抗Ｒ13とＲ12とにより
分圧した電圧との和に相当するベース電圧Ｖo に等しく
なるとコンデンサＣ2 の放電が停止する。駆動パルスＶ
d が消滅すると反転回路ＩＮＶの出力電圧が高レベルに
なるため、コンデンサＣ2 が再び充電される。従って、
コンデンサＣ2 の両端には、図５（Ｂ）に示すように、
駆動パルスＶd が発生していないときに高レベルの状態
を保ち、駆動パルスが発生しているときに徐々に低下し
て一定のレベルＶo に収束する波形の電圧Ｖis´が発生
する。このコンデンサＣ2 の両端の電圧Ｖis´から抵抗
Ｒ11の両端の電圧降下を差し引いたものに相当する電圧
が指示信号Ｖisとして抵抗Ｒ12の両端に得られ、この指
示信号が比較器ＣＭの非反転入力端子に入力される。
【００６７】図４（Ｃ）に破線で示したように、この指
示信号ＶisはコンデンサＣ2 の端子電圧Ｖis´の変化に
追従して変化する波形の信号となる。また図示の例で
は、比較器ＣＭの出力端子の電位の変化が帰還抵抗Ｒ8
を通して該比較器の非反転入力端子に伝えられるため、
指示信号Ｖisは、駆動電流検出信号Ｖidのレベルが指示
信号Ｖisのレベルを超えて比較器ＣＭの出力電圧Ｖcmが
低下する毎に低下させられ、駆動電流検出信号Ｖidのレ
ベルが指示信号Ｖisのレベルよりも低くなると復帰させ
られる。
示信号ＶisはコンデンサＣ2 の端子電圧Ｖis´の変化に
追従して変化する波形の信号となる。また図示の例で
は、比較器ＣＭの出力端子の電位の変化が帰還抵抗Ｒ8
を通して該比較器の非反転入力端子に伝えられるため、
指示信号Ｖisは、駆動電流検出信号Ｖidのレベルが指示
信号Ｖisのレベルを超えて比較器ＣＭの出力電圧Ｖcmが
低下する毎に低下させられ、駆動電流検出信号Ｖidのレ
ベルが指示信号Ｖisのレベルよりも低くなると復帰させ
られる。
【００６８】インジェクタのソレノイドコイルＬi を流
れる駆動電流が指示値よりも低く、駆動電流検出信号Ｖ
id（図５Ｃに実線で示した曲線）のレベルが指示信号Ｖ
is（図５Ｃに破線で示した曲線）のレベルよりも低いと
きには、図５（Ｄ）に示したように、比較回路ＣＭの出
力電圧Ｖcmが高レベルの状態にあるため、スイッチ回路
１９のトランジスタＴＲ3 が導通する。これによりトラ
ンジスタＴＲ2 にベース電流が与えられるため、該トラ
ンジスタＴＲ2 が導通する。またＣＰＵ１１が駆動パル
スＶd を発生している間はトランジスタＴＲ1 が導通し
ている。従って、トランジスタＴＲ2 のエミッタコレク
タ間とインジェクタ１２とトランジスタＴＲ1 のコレク
タエミッタ間とを通して駆動電流Ｉd が流れる。駆動電
流Ｉd が指示信号Ｖisにより与えられる指示値を超える
と、駆動電流検出信号Ｖidが指示信号Ｖisを超えるた
め、比較回路ＣＭの出力電圧Ｖcmが低レベルの状態にな
り、トランジスタＴＲ3 及びＴＲ2 が遮断状態になる。
このときインジェクタ１２のソレノイドコイルＬi を流
れる駆動電流Ｉd はトランジスタＴＲ1 のコレクタエミ
ッタ間とダイオードＤ2 とを通して流れ、次第に減衰し
ていく。比較回路ＣＭの出力電圧が低レベルになると、
帰還抵抗Ｒ8 の働きにより指示信号Ｖisのレベルが低下
するため、駆動電流検出信号Ｖidが指示信号Ｖisよりも
高い状態が一定時間の間継続し、トランジスタＴＲ3 及
びＴＲ2 はしばらくの間遮断状態を保持する。駆動電流
Ｉd が指示信号Ｖisにより与えられる指示値以下になる
と比較回路ＣＭの出力電圧Ｖcm（図５Ｄ）が高レベルに
なるため、トランジスタＴＲ3 及びＴＲ2 が導通し、再
び駆動電流Ｉd が流れる。これらの動作の繰り返しによ
り、駆動電流Ｉd が指示信号Ｖisにより与えられる指示
値に等しくなるように制御される。
れる駆動電流が指示値よりも低く、駆動電流検出信号Ｖ
id（図５Ｃに実線で示した曲線）のレベルが指示信号Ｖ
is（図５Ｃに破線で示した曲線）のレベルよりも低いと
きには、図５（Ｄ）に示したように、比較回路ＣＭの出
力電圧Ｖcmが高レベルの状態にあるため、スイッチ回路
１９のトランジスタＴＲ3 が導通する。これによりトラ
ンジスタＴＲ2 にベース電流が与えられるため、該トラ
ンジスタＴＲ2 が導通する。またＣＰＵ１１が駆動パル
スＶd を発生している間はトランジスタＴＲ1 が導通し
ている。従って、トランジスタＴＲ2 のエミッタコレク
タ間とインジェクタ１２とトランジスタＴＲ1 のコレク
タエミッタ間とを通して駆動電流Ｉd が流れる。駆動電
流Ｉd が指示信号Ｖisにより与えられる指示値を超える
と、駆動電流検出信号Ｖidが指示信号Ｖisを超えるた
め、比較回路ＣＭの出力電圧Ｖcmが低レベルの状態にな
り、トランジスタＴＲ3 及びＴＲ2 が遮断状態になる。
このときインジェクタ１２のソレノイドコイルＬi を流
れる駆動電流Ｉd はトランジスタＴＲ1 のコレクタエミ
ッタ間とダイオードＤ2 とを通して流れ、次第に減衰し
ていく。比較回路ＣＭの出力電圧が低レベルになると、
帰還抵抗Ｒ8 の働きにより指示信号Ｖisのレベルが低下
するため、駆動電流検出信号Ｖidが指示信号Ｖisよりも
高い状態が一定時間の間継続し、トランジスタＴＲ3 及
びＴＲ2 はしばらくの間遮断状態を保持する。駆動電流
Ｉd が指示信号Ｖisにより与えられる指示値以下になる
と比較回路ＣＭの出力電圧Ｖcm（図５Ｄ）が高レベルに
なるため、トランジスタＴＲ3 及びＴＲ2 が導通し、再
び駆動電流Ｉd が流れる。これらの動作の繰り返しによ
り、駆動電流Ｉd が指示信号Ｖisにより与えられる指示
値に等しくなるように制御される。
【００６９】図４の例では、トランジスタＴＲ2 がオン
オフを繰り返して駆動電流を断続させながら指示値に等
しくするように制御するため、駆動電流を制御するスイ
ッチ素子（トランジスタＴＲ1 及びＴＲ2 ）の内部損失
を少なくすることができ、該スイッチ素子からの発熱を
抑制することができる。
オフを繰り返して駆動電流を断続させながら指示値に等
しくするように制御するため、駆動電流を制御するスイ
ッチ素子（トランジスタＴＲ1 及びＴＲ2 ）の内部損失
を少なくすることができ、該スイッチ素子からの発熱を
抑制することができる。
【００７０】なお図４の例では、帰還抵抗Ｒ8 の抵抗値
によりトランジスタＴＲ2 のオンデューティ比を変化さ
せることができ、帰還抵抗Ｒ8 の抵抗値を大きくして帰
還量を少なくしていくと、トランジスタＴＲ2 のオンデ
ューティ比が大きくなって、図１に示した駆動制御装置
の動作に近付く。また、帰還抵抗Ｒ8 の抵抗値を小さく
して帰還量を多くすると、トランジスタＴＲ2 のオンデ
ューティ比が小さくなって、駆動電流に含まれる脈動分
が多くなるため、該駆動電流を滑らかに制御することが
できなくなる。駆動電流Ｉd に含まれる脈動分をインジ
ェクタの動作に支障を来さない範囲に制限し、かつトラ
ンジスタＴＲ2 及びＴＲ1 の内部損失をできるだけ少な
くするように、帰還抵抗Ｒ8 の抵抗値を適当な値に設定
しておく。
によりトランジスタＴＲ2 のオンデューティ比を変化さ
せることができ、帰還抵抗Ｒ8 の抵抗値を大きくして帰
還量を少なくしていくと、トランジスタＴＲ2 のオンデ
ューティ比が大きくなって、図１に示した駆動制御装置
の動作に近付く。また、帰還抵抗Ｒ8 の抵抗値を小さく
して帰還量を多くすると、トランジスタＴＲ2 のオンデ
ューティ比が小さくなって、駆動電流に含まれる脈動分
が多くなるため、該駆動電流を滑らかに制御することが
できなくなる。駆動電流Ｉd に含まれる脈動分をインジ
ェクタの動作に支障を来さない範囲に制限し、かつトラ
ンジスタＴＲ2 及びＴＲ1 の内部損失をできるだけ少な
くするように、帰還抵抗Ｒ8 の抵抗値を適当な値に設定
しておく。
【００７１】上記の例では、図３（Ａ）に示したよう
に、駆動電流をピーク値まで上昇させた後、直ちにホー
ルド値に向けて低下させるようにしたが、駆動電流をピ
ーク値に一定時間保持した後に、ソレノイドコイルの両
端の電圧がステップ状に低下させられたときの駆動電流
の時間的変化率よりも小さな変化率で駆動電流をホール
ド値に向けて低下させるように制御する場合も本発明の
範囲に包含される。
に、駆動電流をピーク値まで上昇させた後、直ちにホー
ルド値に向けて低下させるようにしたが、駆動電流をピ
ーク値に一定時間保持した後に、ソレノイドコイルの両
端の電圧がステップ状に低下させられたときの駆動電流
の時間的変化率よりも小さな変化率で駆動電流をホール
ド値に向けて低下させるように制御する場合も本発明の
範囲に包含される。
【００７２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、駆動電
流がピーク値からホールド値まで低下する際の時間的変
化率を、ソレノイドコイルの両端の電圧がステップ状に
低下させられたときの駆動電流の時間的変化率よりも小
さくするように制御することにより、駆動電流をピーク
値からホールド値に向けてゆっくりと変化させるように
したので、駆動パルスのパルス幅が縮小されて、駆動電
流がピーク値からホールド値に移行する過程で駆動パル
スが零にされる場合でも、駆動パルスのパルス幅の増加
に伴って噴射量が増加する特性を得ることができる。そ
のため、制御に使うことができる最小噴射量を小さくす
ることができ、インジェクタのダイナミックレンジを大
きくして噴射量制御の制御性を向上させることができる
利点がある。
流がピーク値からホールド値まで低下する際の時間的変
化率を、ソレノイドコイルの両端の電圧がステップ状に
低下させられたときの駆動電流の時間的変化率よりも小
さくするように制御することにより、駆動電流をピーク
値からホールド値に向けてゆっくりと変化させるように
したので、駆動パルスのパルス幅が縮小されて、駆動電
流がピーク値からホールド値に移行する過程で駆動パル
スが零にされる場合でも、駆動パルスのパルス幅の増加
に伴って噴射量が増加する特性を得ることができる。そ
のため、制御に使うことができる最小噴射量を小さくす
ることができ、インジェクタのダイナミックレンジを大
きくして噴射量制御の制御性を向上させることができる
利点がある。
【図１】本発明に係わる駆動制御方法を実施するために
用いる駆動制御装置の構成例を示した回路図である。
用いる駆動制御装置の構成例を示した回路図である。
【図２】図１の装置の各部の信号波形を示した波形図で
ある。
ある。
【図３】本発明の制御方法を実施した場合にインジェク
タのソレノイドコイルに流れる駆動電流の波形の一例を
駆動パルスの波形の一例とともに示した波形図である。
タのソレノイドコイルに流れる駆動電流の波形の一例を
駆動パルスの波形の一例とともに示した波形図である。
【図４】本発明に係わる駆動制御方法を実施する駆動制
御装置の他の構成例を示した回路図である。
御装置の他の構成例を示した回路図である。
【図５】図４の各部の信号波形を示した波形図である。
【図６】本発明で制御の対象とするインジェクタの構造
の一例を示したもので、（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ同
インジェクタの閉状態及び開状態を示した断面図であ
る。
の一例を示したもので、（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ同
インジェクタの閉状態及び開状態を示した断面図であ
る。
【図７】従来の方法によりインジェクタの通電を制御す
る場合の駆動パルスの波形と駆動電流の波形とを示した
波形図である。
る場合の駆動パルスの波形と駆動電流の波形とを示した
波形図である。
【図８】従来の方法によりインジェクタの通電を制御す
る場合の駆動電流波形と駆動パルスの波形と噴射弁の挙
動とを示す波形図である。
る場合の駆動電流波形と駆動パルスの波形と噴射弁の挙
動とを示す波形図である。
【図９】燃料の噴射を指令する駆動パルスが与えられた
時にインジェクタから噴射される燃料の噴射量と駆動パ
ルスのパルス幅との関係の一例を示した線図である。
時にインジェクタから噴射される燃料の噴射量と駆動パ
ルスのパルス幅との関係の一例を示した線図である。
【図１０】図９のＡ部を拡大して示した線図である。
１１ ＣＰＵ １２ インジェクタ １３ 駆動電流検出回路 １４，１４´ 指示信号発生回路 １４Ａ 微分回路 １５，１５´ 通電制御回路 １７ 演算増幅器 １８ 駆動電流供給用増幅器 １９ 駆動電圧制御用スイッチ回路 Ｌi インジェクタのソレノイドコイル ＴＲ1 〜ＴＲ3 トランジスタ Ｃ1 ，Ｃ2 コンデンサ ＣＭ 比較回路 ＩＮＶ 反転回路 Ｖd 駆動パルス Ｉd 駆動電流 Ｖid 駆動電流検出信号 Ｖip 駆動電流のピーク値 Ｖih 駆動電流のホールド値 Ｖis 指示信号
Claims (6)
- 【請求項１】 燃料噴射口を開閉する噴射弁と該噴射弁
を開く際に駆動電流が与えられるソレノイドコイルとを
有する内燃機関用インジェクタを、燃料の噴射を指令す
る駆動パルスに応答して制御する内燃機関用インジェク
タの駆動制御方法において、 前記駆動パルスが与えられたときに前記ソレノイドコイ
ルの両端の電圧をステップ状に上昇させることにより該
ソレノイドコイルに流れる駆動電流を前記噴射弁が開動
作を開始するレベルよりも大きな値に設定されたピーク
値まで増大させた後、前記駆動電流を、前記ソレノイド
コイルの両端の電圧が前記ピーク値からステップ状に低
下させられたときの該駆動電流の時間的変化率よりも小
さな変化率で、前記噴射弁を開状態に保持するために必
要なホールド値に向けて徐々に低下させ、前記駆動パル
スの消滅時に前記ソレノイドコイルの両端の電圧をステ
ップ状に低下させて前記駆動電流を消滅させることを特
徴とする内燃機関用インジェクタの駆動制御方法。 - 【請求項２】 燃料噴射口を開閉する噴射弁と該噴射弁
を開く際に駆動電流が与えられるソレノイドコイルとを
有する内燃機関用インジェクタの前記駆動電流を検出し
て駆動電流検出信号を出力する駆動電流検出回路と、前
記駆動電流の指示値を与える指示信号を発生する指示信
号発生回路と、前記駆動電流検出信号及び指示信号を入
力として燃料の噴射を指令する駆動パルスが与えられて
いるときに前記ソレノイドコイルに指示信号の大きさに
相応した駆動電流を流すように該ソレノイドコイルへの
通電を制御する通電制御回路とを備えた内燃機関用イン
ジェクタの駆動制御装置において、 前記指示信号発生回路は、前記駆動パルスが発生したと
きに第１のレベルまで立ち上った後、前記ソレノイドコ
イルの両端の電圧がステップ状に低下させられたときの
前記駆動電流の時間的変化率よりも小さな変化率で徐々
に低下して最終的には第２のレベルに収束する波形の信
号を前記指示信号として出力するように構成され、 前記指示信号の第１のレベルは前記噴射弁が開動作を開
始する時の駆動電流のレベルよりも大きい値に設定され
た駆動電流のピーク値に相当する大きさに設定され、 前記指示信号の第２のレベルは、前記噴射弁を開状態に
保持するために必要な駆動電流のホールド値に相当する
大きさに設定されていることを特徴とする内燃機関用イ
ンジェクタの駆動制御装置。 - 【請求項３】 燃料噴射口を開閉する噴射弁と該噴射弁
を開く際に駆動電流が与えられるソレノイドコイルとを
有する内燃機関用インジェクタの前記駆動電流を検出し
て駆動電流検出信号を出力する駆動電流検出回路と、前
記駆動電流の指示値を与える指示信号を発生する指示信
号発生回路と、前記駆動電流検出信号及び指示信号を入
力として燃料の噴射を指令する駆動パルスが与えられて
いるときに前記ソレノイドコイルに指示信号の大きさに
相応した駆動電流を流すように該ソレノイドコイルへの
通電を制御する通電制御回路とを備えた内燃機関用イン
ジェクタの駆動制御装置において、 前記指示信号発生回路は、前記駆動パルスの立上りを微
分する微分回路と該微分回路の出力に一定のベース電圧
を重畳するベース電圧重畳回路とを有して、前記駆動パ
ルスが発生したときに第１のレベルまでほぼ瞬時に立上
った後徐々に低下して第２のレベルに収束する波形の信
号を前記指示信号として発生するように構成され、 前記指示信号の第１のレベルを、前記噴射弁が開動作を
開始する時の前記駆動電流のレベルよりも大きく設定さ
れた駆動電流のピーク値に相当する大きさに等しくする
ように、前記駆動パルスのレベルが設定され、 前記指示信号が第１のレベルから第２のレベルに向って
低下する際の時間的変化率が、前記ソレノイドコイルの
両端の電圧をステップ状に低下させたときの前記駆動電
流の時間的変化率よりも小さくなるように前記微分回路
の定数が設定され、 前記指示信号の第２のレベルが、前記噴射弁を開状態に
保持するために必要な駆動電流のホールド値に相当する
大きさになるように前記ベース電圧の大きさが設定され
ていることを特徴とする内燃機関用インジェクタの駆動
制御装置。 - 【請求項４】 燃料の噴射を指令する駆動パルスを発生
する駆動パルス発生手段と、燃料噴射口を開閉する噴射
弁と該噴射弁を開く際に駆動電流が与えられるソレノイ
ドコイルとを有する内燃機関用インジェクタの前記駆動
電流を検出して駆動電流検出信号を出力する駆動電流検
出回路と、前記駆動電流の指示値を与える指示信号を発
生する指示信号発生回路と、前記駆動電流検出信号及び
指示信号を入力として前記駆動パルスが与えられている
ときに前記ソレノイドコイルに指示信号の大きさに相応
した駆動電流を流すように該ソレノイドコイルへの通電
を制御する通電制御回路とを備えた内燃機関用インジェ
クタの駆動制御装置において、 前記駆動パルス発生手段は、負極側出力端子が接地され
た電源回路の正極側出力端子に接続された電源端子と接
地側の出力端子と非接地側の出力端子とを有して、駆動
パルスを発生する際に非接地側の出力端子の電位が高レ
ベルになり、駆動パルスが発生していないときに非接地
側の出力端子が接地電位に保持されるように構成され、 前記指示信号発生回路は、前記駆動パルス発生手段の非
接地側出力端子に一端が接続された微分コンデンサと該
微分コンデンサの他端に一端が接続された第１の抵抗と
該第１の抵抗と接地間に接続された第２の抵抗とを有し
て該第１の抵抗と第２の抵抗との直列回路の両端に微分
パルスを発生する微分回路と、前記電源回路の正極側出
力端子と前記第２の抵抗の一端との間に接続された第３
の抵抗とを備えていて、前記駆動パルスが発生したとき
に第１のレベルまでほぼ瞬時に立上った後徐々に低下し
て第２のレベルに収束する波形の信号を前記指示信号と
して前記第２の抵抗の両端に発生するように構成され、 前記指示信号の第１のレベルを、前記噴射弁が開動作を
開始する時の駆動電流のレベルよりも大きい値に設定さ
れた駆動電流のピーク値に相当する大きさに等しくする
ように、前記駆動パルスのレベルが設定され、 前記指示信号が第１のレベルから第２のレベルに向って
低下する際の時間的変化率が、前記ソレノイドコイルの
両端の電圧をステップ状に低下させたときの前記駆動電
流の時間的変化率よりも小さくなるように、前記微分回
路の定数が設定され、 前記指示信号の第２のレベルが、前記噴射弁を開状態に
保持するために必要な駆動電流のホールド値に相当する
大きさになるように前記第２の抵抗及び第３の抵抗の抵
抗値が設定されていることを特徴とする内燃機関用イン
ジェクタの駆動制御装置。 - 【請求項５】 前記通電制御回路は、前記指示信号及び
駆動電流検出信号がそれぞれ正相入力端子及び逆相入力
端子に入力された演算増幅器と、前記演算増幅器から出
力される信号を制御信号として前記ソレノイドコイルに
前記制御信号に比例した駆動電流を供給する駆動電流供
給用増幅器と、前記駆動電流供給用増幅器の制御信号入
力端子と前記駆動パルス発生手段の非接地側出力端子と
の間にカソードを該非接地側出力端子側に向けて接続さ
れて前記駆動パルスが発生していないときに前記制御信
号を前記駆動電流供給用増幅器の入力しきい値レベル未
満の低レベルに保持する帰還ダイオードとを備えている
ことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関用インジェ
クタの駆動制御装置。 - 【請求項６】 燃料噴射口を開閉する噴射弁と該噴射弁
を開く際に駆動電流が与えられるソレノイドコイルとを
有する内燃機関用インジェクタの前記駆動電流を検出し
て駆動電流検出信号を出力する駆動電流検出回路と、前
記駆動電流の指示値を与える指示信号を発生する指示信
号発生回路と、前記駆動電流検出信号及び指示信号を入
力として燃料の噴射を指令する駆動パルスが与えられて
いるときに前記ソレノイドコイルに指示信号の大きさに
相応した駆動電流を流すように該ソレノイドコイルへの
通電を制御する通電制御回路とを備えた内燃機関用イン
ジェクタの駆動制御装置において、 前記指示信号発生回路は、前記駆動パルスを反転する反
転回路と、前記反転回路の出力が高レベルに立上ったと
きに第１のレベルまで充電されるコンデンサと前記コン
デンサの電荷を抵抗を通して一定の時定数で放電させる
放電回路とを有して、前記駆動パルスが発生したときに
第１のレベルから徐々に低下して第２のレベルに収束し
た後前記駆動パルスが消滅したときに前記第１のレベル
に向けて上昇する波形の信号を前記指示信号として前記
放電回路を構成する抵抗の両端に発生するように構成さ
れ、 前記通電制御回路は、前記指示信号及び駆動電流検出信
号がそれぞれ非反転入力端子及び反転入力端子に入力さ
れて前記指示信号が駆動電流検出信号よりも大きいとき
に高レベルの出力を発生し、前記指示信号が駆動電流検
出信号よりも小さいときに低レベルの出力を発生する比
較回路と、前記比較回路の出力端子と非反転入力端子と
の間に接続された帰還用抵抗と、前記ソレノイドコイル
に印加する駆動電圧を出力するソレノイド駆動用電源と
前記ソレノイドコイルとの間に設けられて前記駆動パル
スが発生している状態で前記比較回路の出力が高レベル
の状態になったときに前記ソレノイドコイルに駆動電圧
を印加し、前記駆動パルスが発生している状態で前記比
較回路の出力が低レベルの状態になったとき及び前記駆
動パルスが発生していないときに前記ソレノイドコイル
から駆動電圧を除去するように前記ソレノイドコイルに
印加される電圧を制御する駆動電圧制御用スイッチ回路
と、前記駆動電圧制御用スイッチ回路がオフ状態になっ
たときに前記ソレノイドコイルの誘起電圧で該ソレノイ
ドコイルに駆動電流を流すスイッチオフ時駆動電流通電
回路とを備えてなり、 前記指示信号の第１のレベルを、前記噴射弁が開動作を
開始する時の駆動電流のレベルよりも大きい値に設定さ
れた駆動電流のピーク値に相当する大きさに等しくする
ように、前記反転回路の出力レベルが設定され、 前記指示信号が第１のレベルから第２のレベルに向って
低下する際の時間的変化率を、前記ソレノイドコイルの
両端の電圧がステップ状に低下させられたたときの前記
駆動電流の時間的変化率よりも小さくするように、前記
放電回路の時定数が設定され、 前記指示信号の第２のレベルは、前記噴射弁を開状態に
保持するために必要な駆動電流のホールド値に相当する
大きさに設定されていることを特徴とする内燃機関用イ
ンジェクタの駆動制御装置。
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