JPH09105367A

JPH09105367A - インジェクタ駆動回路

Info

Publication number: JPH09105367A
Application number: JP26322495A
Authority: JP
Inventors: Takuya Yasui; 卓也安井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-10-11
Filing date: 1995-10-11
Publication date: 1997-04-22

Abstract

(57)【要約】【課題】昇圧回路を簡素化できるとともに、コンデンサ
の容量の低減も図り、システムを小型化して低コストに
できるインジェクタ駆動回路を提供する。【解決手段】電子制御ユニット（ＥＣＵ）は、ｔ０時
にコントロール信号発生部に対し事前通電信号を入力す
る。コントロール信号発生部はこの信号に基づいてｔ０
時にスイッチＳＷ２をオンする。この結果、バッテリＢ
からソレノイドＬに事前通電電流Ｉαが供給される。次
にＥＣＵはソレノイド駆動信号をｔ１時にコントロール
信号発生部に入力し、コントロール信号発生部１４は、
同信号に基づいてスイッチＳＷ１をオンするとともに、
そのままスイッチＳＷ１をオンし続け、ＬＣＲ共振によ
ってソレノイド電圧が負電圧になるまで保持電流Ｉｈの
供給を遅らせる。この結果、昇圧回路１１によりコンデ
ンサＣに充電した高電圧をソレノイドＬに印加し、高速
に動作させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関におい
て、インジェクタを駆動するインジェクタ駆動回路に係
り、さらに詳細には、高圧型インジェクタに好適なイン
ジェクタ駆動回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガソリンエンジンにおけるインジ
ェクタ（燃料噴射弁）は、インテークマニホルドに配設
されるのが、一般的であり、又、インジェクタによって
噴射されたガソリン燃料は、インテークマニホルド内に
おいて燃焼用空気と所望の混合比に混合された後、シリ
ンダ内に供給されていた。又、インジェクタに供給され
るガソリン燃料の燃料圧力（燃圧）は数気圧程度であ
り、インジェクタを開閉駆動するアクチュエータにも高
速応答性が特に要求されることもなく、車載バッテリの
有する電源電圧によって満足のいくインジェクタの駆動
が実現されていた。

【０００３】近年、燃焼効率の向上を図るため、シリン
ダにインジェクタを配設し、シリンダ内に噴射を行うこ
とが試みられている。このシリンダ内への燃料の直接噴
射によれば、インジェクタから供給されるガソリン燃料
は全てシリンダ内に供給されるので、より理論値に近い
燃焼を実現することが可能となり、燃費の向上、排気ガ
ス中の、ＮＯx 、ＨＣ等の低減を実現することができ
る。

【０００４】しかしながら、かかる場合、ガソリン燃料
が噴射される空間は、シリンダ、ピストン、及びシリン
ダによって構成される空間であり、圧縮行程中での噴射
を考えるとインテークマニホルド内に噴射される場合と
比較して、非常に高い圧力下で噴射を行わなければなら
ない。燃料噴射後に燃料が充分拡散される空間的、時間
的余裕がない。従って、このような条件下において、従
来と同等の燃焼条件を得るためには、インジェクタに供
給されるがガソリン燃料の燃圧を高くして、シリンダ内
に燃料が噴射された瞬間から充分に拡散するようにして
やればよい。このように燃圧を高くすると、同一のイン
ジェクタ開弁時間内により多くのガソリン燃料がシリン
ダ内に供給されるが、エンジンが必要とするガソリン燃
料量は、従来のインテークマニホルド内における燃料噴
射の場合と変わらず、燃料噴射量を同一にしなければな
らない。

【０００５】そのためには、高い燃圧に抗してインジェ
クタを高速駆動して燃料噴射時間を正確にコントロール
する必要があり、アクチュエータに高電圧を印加して、
インジェクタを高速でＯＮ、ＯＦＦ動作（弁の開閉動
作）させるアクチュエータの高速駆動回路が必要とな
る。

【０００６】ここで、従来より用いられているアクチュ
エータの駆動回路としては、例えば、特開昭５７−４９
０５９号公報に記載されているアクチュエータの駆動回
路がある。この公報に記載のアクチュエータの駆動回路
は、大容量、高耐圧のコンデンサや、前記コンデンサを
充電するための昇圧回路が必要である。

【０００７】図９を参照して、従来のインジェクタ駆動
回路の構成について説明する。バッテリＢの両端子には
ＤＣ−ＤＣコンバータよりなる昇圧回路２１が接続さ
れ、昇圧回路２１の両出力端子にはスイッチＳＷ４、及
びコンデンサＣが接続されている。コンデンサＣの両端
子間には、スイッチＳＷ１，ＳＷ３の並列回路、ソレノ
イドＬ、抵抗Ｒが直列に接続されている。バッテリＢの
プラス端子と、ソレノイドＬとスイッチＳＷ１（スイッ
チＳＷ３）との接続点との間には、スイッチＳＷ２、ツ
ェナーダイオードＺＤとの並列回路、及びダイオードＤ
とからなる直列回路が接続されている。前記ダイオード
ＤはソレノイドＬにコンデンサＣより印加された電圧が
逆流することを防止するための印加電圧逆流防止用であ
る。又、昇圧回路２１の一次側マイナス端子と、二次側
マイナス端子は接地されている。なお、前記各スイッチ
ＳＷ１〜ＳＷ４は図示しない制御手段によってオン、オ
フ制御されるべく、トランジスタ、トライアック等のス
イッチング回路等によって構成される。又、スイッチＳ
Ｗ２は定電流回路も含んでいる。

【０００８】上記のように構成されたインジェクタ駆動
回路を使用してインジェクタの駆動制御の説明をする。
まず、昇圧回路２１によりコンデンサＣに充電した高電
圧をスイッチＳＷ１のオン（図１０のｔ１時）により、
ソレノイドＬに印加し、高速に動作させる。

【０００９】次に、そのままスイッチＳＷ１をオンし続
け、ＬＣＲ共振によってソレノイド電圧Ｖ_SOLが負電圧
になるまで保持電流の供給を遅らせる（保持ディレイ方
式）。保持ディレイ期間終了（図１０のｔ２時）後、ス
イッチＳＷ２をオンし、保持電流を供給する。この時、
スイッチＳＷ１をオフする。

【００１０】図１０のｔ２〜ｔ３の期間中はリミッタや
スイッチＳＷ２のスイッチングを利用して、保持電流を
調節する（保持電流制御方式）。続いて、ソレノイドＬ
のオフタイミング（ｔ３時）で、スイッチＳＷ２をオフ
する。この時点からわずかに遅らせて、スイッチＳＷ３
をオン（ｔ４時）し、コンデンサＣの逆電圧をソレノイ
ドＬに印加し、逆電流を流す（逆電圧印加方式）。そし
て、この後、適当なタイミングでスイッチＳＷ３をオフ
（ｔ５時）する。

【００１１】次に、適当なタイミングで、ＳＷ４をオン
し（ｔ６時）、昇圧回路２１によりコンデンサＣを充電
する。充電完了後はスイッチＳＷ４をオフする（Ｔ７
時）。なお、図１０中、Ｖ_Cはコンデンサ電圧である。

【００１２】上述したように、インジェクタ駆動回路で
は、高い燃圧に抗してインジェクタを高速駆動して燃料
噴射時間を正確にコントロールする必要があるため、図
１０のｔ１，ｔ２間においてインジェクタのソレノイド
電流Ｉ_SOLのピーク部分が必要となる。

【００１３】このソレノイド電流Ｉ_SOLのピーク部分を
つくるためには、車載バッテリＢの電圧１２Ｖでは不足
であり、昇圧回路２１で約１８０Ｖ〜２５０Ｖの電圧を
発生させ、それをコンデンサＣに充電し、上記のように
インジェクタＯＮタイミングで一気に印加している。

【００１４】すなわち、車載電源であるバッテリ電圧１
２ＶをＤＣ−ＤＣコンバータ等の昇圧回路２１によって
数１００Ｖに昇圧してコンデンサＣに充電し、このコン
デンサＣを放電することにより、高電圧をアクチュエー
タに印加して、同アクチュエータを高速駆動している。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のイン
ジェクタ駆動回路は、昇圧回路や、大容量・高耐圧のコ
ンデンサのために、大型化し、回路も複雑となってコス
ト高となる問題があった。

【００１６】この発明の目的は、昇圧回路を簡素化でき
るとともに、コンデンサの容量の低減も図り、システム
を小型化して低コストにできるインジェクタ駆動回路を
提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに請求項１の発明は、インジェクタを駆動するソレノ
イドと、電源からソレノイドへの保持電流をオンオフ制
御する第１のスイッチ回路と、前記電源に接続された昇
圧回路により充電されるコンデンサと、インジェクタ駆
動信号に応答して前記コンデンサから前記ソレノイドへ
の放電電流をオンオフ制御する第２のスイッチ回路とを
含むインジェクタ駆動回路において、前記第２のスイッ
チ回路のオンに先だって、前記ソレノイドへ事前通電電
流を供給すべく前記第１のスイッチ回路をオン制御する
スイッチ制御手段を備えたインジェクタ駆動回路をその
要旨としている_。

【００１８】請求項２の発明は、第１のスイッチ回路
は、インジェクタ駆動信号発生より前に供給される事前
通電電流の方がそれより後に供給される保持電流に比し
て大きくなるように電流を制御する電流制御手段を含ん
でいる請求項１に記載のインジェクタ駆動回路をその要
旨としている_。

【００１９】（作用）請求項１の発明では、スイッチ制
御手段は、第２のスイッチ回路のオンに先だって第１の
スイッチ回路をオン制御する。この結果、事前に電源か
らソレノイドに事前通電電流が供給される。この後、イ
ンジェクタ駆動信号に応答して第２のスイッチ回路がオ
ンされ、コンデンサからソレノイドに励磁電流が供給さ
れる。このため、後の第２のスイッチ回路のオン制御に
よりコンデンサから供給される電流によりソレノイド電
流Ｉ_SOLがピーク部分をつくり、インジェクタＯＮタイ
ミングで一気に印加する。

【００２０】この結果、ソレノイド電流に必要なピーク
電流値Ｉ_SOL-PをソレノイドＬに供給するために、コン
デンサＣがソレノイドに供給するエネルギは、従来技術
では、「（Ｌ・Ｉ_SOL-P ²）／２」以上必要であったも
のが、請求項１の発明では、「（Ｌ・Ｉ_SOL-P ²）／２
−（Ｌ・Ｉα²）／２」以上にまで減少させることが可
能である。なお、上記式中、Ｌはソレノイドのインダク
タンスである。

【００２１】請求項２の発明は、電流制御手段が、イン
ジェクタ駆動信号発生より前の事前通電電流がそれより
後に供給される保持電流に比して大きくなるように電流
を制御する。この結果、第１のスイッチ回路により、予
め流れる事前通電電流を大とすることにより、コンデン
サ_、昇圧回路を簡単な構成にして低コストが実現され
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
一形態を図１〜図４及び図７に従って説明する。

【００２３】図１は本発明に係る１気筒分のインジェク
タ駆動回路１０を示している。図２は事前通電信号及び
ソレノイド駆動信号のタイムチャート、図３はソレノイ
ド駆動信号、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４、コンデンサ電
圧、ソレノイド電圧、ソレノイド電流、スイッチＳＷ２
の電流のタイムチャート、図４は前記インジェクタ駆動
回路１０を制御するための制御回路１２を示している。
図１のインジェクタ駆動回路１０の構成は図９の従来の
インジェクタ駆動回路の構成とは昇圧回路及びコンデン
サが異なることと、スイッチＳＷ２の構成が異なってい
るのみで、他の構成は同一であるため、同一符号を付し
て、その説明を省略する。

【００２４】図１のインジェクタ駆動回路１０の昇圧回
路１１は、図９の従来のインジェクタ駆動回路の昇圧回
路２１と比較して、二次側の出力電圧が小さくなるよう
に構成されている。又、図１のインジェクタ駆動回路１
０のコンデンサＣ１は、従来のインジェクタ駆動回路２
１のコンデンサＣとは、容量が小さく、かつ耐圧も小さ
くされている。又、ソレノイドＬは燃料噴射弁に内蔵さ
れるソレノイド式のアクチュエータであって、ソレノイ
ドＬ内を摺動するプランジャと、プランジャに固定され
たニードルバルブと、ニードルバルブを閉弁方向に付勢
するスプリングを備えている。そして、ソレノイドＬに
電圧が印加されると、プランジャがニードルバルブに付
与されているスプリング弾性力及び燃圧に抗して開弁方
向に移動し、ニードルバルブ先端にて閉塞されていた噴
射孔が開放される。

【００２５】前記インジェクタ駆動回路１０を制御する
スイッチ制御手段としての制御回路１２を図４に従って
説明する。制御回路１２は、電子制御ユニット（以下
「ＥＣＵ」という。）１３、コントロール信号発生部１
４を備えている。ＥＣＵ１３は図示しない中央処理装置
（ＣＰＵ）を備えている。前記ＥＣＵ１３には、内燃機
関としてのエンジンの作動状態を検出するために、各種
センサ（図示しない）が接続されている。すなわち、Ｅ
ＣＵ１３にはエアーフローメータ、吸気温センサ、スロ
ットルセンサ、水温センサ、酸素センサ、エンジン回転
数センサ等が通信線を介して接続されている。エアーフ
ローメータはエンジンが吸入する吸入空気量を計測する
ものであり、吸気温センサは吸気通路を流通する吸入空
気の温度変化を検出する。吸気温は、インジェクタの先
端部の周囲の雰囲気温度に相当する。スロットルセンサ
は吸気通路に設けられたスロットル弁の開度（スロット
ル開度）を検出する。水温センサはエンジンのウォータ
アウトレット部に取付けられ、エンジンの冷却水の温度
（冷却水温）を検出する。酸素センサは排気マニホルド
内の排気ガス中の酸素濃度を検出する。

【００２６】前記ＥＣＵ１３には、コントロール信号発
生部１４が通信線１５，１６を介して接続されている。
通信線１５は事前通電信号専用回線であり、通信線１６
はソレノイド駆動信号専用回線である。ＥＣＵ１３は図
示しないＲＯＭに格納した制御プログラムに従い前記各
センサからの検出信号に基づいてエンジンの運転状態を
判断し、その運転状態に対応した第１の制御信号及び第
２の制御信号をコントロール信号発生部１４に対して各
通信線１５，１６を介して入力する。コントロール信号
発生部１４は各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４に対して各信号
線を介して接続されている。コントロール信号発生部１
４はＥＣＵ１３から入力した第１の制御信号及び第２の
制御信号に基づいて、前記制御信号が入力した後のいく
つかの所定時間を経過する毎にスイッチＳＷ１〜ＳＷ４
を各別にオン・オフ制御可能とされている。前記スイッ
チＳＷ１は第２のスイッチ回路を構成している。

【００２７】次に、第１のスイッチ回路としてのスイッ
チＳＷ２の構成を図７を参照して説明する。図７はスイッチＳＷ２の回路構成を示している。同図に
おいて、コントロール信号発生部１４には入力信号タイ
ミング分配回路２２が接続されている。又、入力信号タ
イミング分配回路２２は前記ＥＣＵ１３の信号線１６を
介してソレノイド駆動信号が入力される。入力信号タイ
ミング分配回路２２にはスイッチングトランジスタＴｒ
のベース端子が接続されている。スイッチングトランジ
スタＴｒのエミッタ端子はバッテリＢに接続されるとと
もにコレクタ端子はダイオードＤ１を介してダイオード
Ｄのアノードに接続されている。同スイッチングトラン
ジスタＴｒは、入力信号タイミング分配回路２２からの
入力信号に基づいてオン動作され、事前通電電流Ｉαを
ソレノイドＬに供給可能とされている。そして、スイッ
チングトランジスタＴｒは事前通電電流Ｉαが後記する
保持電流Ｉｈとはｔ１時においては大きい値となるよう
に設定されている。

【００２８】又、入力信号タイミング分配回路２２には
定電流出力回路２３が接続され、同定電流出力回路２３
の出力端子はダイオードＤ２を介してダイオードＤのア
ノードに接続されている。又、定電流出力回路２３はバ
ッテリＢに接続されており、入力信号タイミング分配回
路２２からの入力信号により、定電流（保持電流）Ｉｈ
をソレノイドＬに供給可能とされている。この保持電流
ＩｈはソレノイドＬを励磁してインジェクタのプランジ
ャがニードルバルブに付与されているスプリング弾性力
及び燃圧に抗して開弁方向に移動し、開弁状態を保持で
きる最小値に設定されている。

【００２９】前記入力信号タイミング分配回路２２はコ
ントロール信号発生部１４からの駆動信号をｔ１時点以
前、すなわちＥＣＵ１３からのソレノイド駆動信号のオ
ン信号を入力した時点よりも前に入力した際には、スイ
ッチングトランジスタＴｒをオン作動させる。又、入力
信号タイミング分配回路２２はコントロール信号発生部
１４からの駆動信号をｔ１時点以後、すなわちＥＣＵ１
３からのソレノイド駆動信号のオン信号を入力した時点
よりも後に入力した際には、定電流出力回路２３を作動
させる。

【００３０】前記入力信号タイミング分配回路２２、ス
イッチングトランジスタＴｒ、定電流出力回路２３によ
り、電流制御手段が構成されている。次に前記インジェ
クタ駆動回路１０の作用を図２〜図４を参照して説明す
る。

【００３１】ＥＣＵ１３は、各種センサからの入力信号
に基づいて駆動開始タイミングｔ１及び駆動オフタイミ
ングｔ３（すなわち、ソレノイド駆動信号のオンタイム
時間）、並びにＳＷ２のスイッチングのため事前通電タ
イミングｔ０を燃料噴射制御プログラムに従って決定
し、この決定と同時に駆動開始タイミングｔ１より所定
時間先行してｔ０時にコントロール信号発生部１４に対
し通信線１５を介してスイッチＳＷ２のオン信号を発生
させるべく第１の制御信号（事前通電信号）を入力す
る。図３に示すようにコントロール信号発生部１４はこ
の通信線１５から入力した第１の制御信号（事前通電信
号）の立ち上がりに基づいてｔ０時にスイッチＳＷ２を
オンする。すなわち、図７に示す入力信号タイミング分
配回路２２はコントロール信号発生部１４からの駆動信
号に基づいてスイッチングトランジスタＴｒをオン駆動
することにより、事前通電電流Ｉαを流す。

【００３２】この結果、図３に示すようにバッテリＢか
らソレノイドＬに事前通電電流Ｉαが供給される。従っ
て、ｔ０からｔ１までは、同図のように事前通電電流Ｉ
αは（バッテリ電圧／ソレノイド抵抗）分の電流とな
り、この実施の形態では４〜５Ａ程度となる。

【００３３】次にＥＣＵ１３は第２の制御信号（ソレノ
イド駆動信号）をｔ１時に通信線１６を介してコントロ
ール信号発生部１４に入力する。コントロール信号発生
部１４は、このソレノイド駆動信号の立ち上がりに基づ
いてスイッチＳＷ１をオンするとともに、そのままスイ
ッチＳＷ１をオンし続け、ＬＣＲ共振によってソレノイ
ド電圧が負電圧になるまで保持電流Ｉｈの供給を遅らせ
る（保持ディレイ方式）。

【００３４】この結果、昇圧回路１１によりコンデンサ
Ｃ１に充電した高電圧をソレノイドＬに印加し、高速に
動作させる。続いて、コントロール信号発生部１４は、
ｔ１ａ時にＥＣＵ１３から入力した第１の制御信号（事
前通電信号）の立ち下がりに基づいてＳＷ２をオフ作動
させる。すなわち、入力信号タイミング分配回路２２
は、コントロール信号発生部１４からの入力信号に基づ
いてスイッチングトランジスタＴｒをオフする。なお、
この事前通電信号の立ち下がりの時点はスイッチＳＷ２
のｔ１時におけるオンと同時或いは若干後であって、コ
ンデンサ電圧Ｖｃが負電圧となる時点の前であればよ
い。スイッチＳＷ２をスイッチＳＷ１と同時或いはその
後にオフするのは、スイッチＳＷ１のオンにより、コン
デンサＣ１から高電圧の電流がソレノイドＬに流れるこ
とに起因して、スイッチＳＷ２の回路に電流Ｉ_SW2（図
３参照）が流れなくなるためと、コンデンサＣ１の放電
電流が流れ、後にコンデンサ電圧Ｖｃが負電圧になった
とき、スイッチＳＷ２からの電流がスイッチＳＷ１を介
してコンデンサＣ１に充電されるのを防止するためであ
る。

【００３５】又、コントロール信号発生部１４はｔ１時
から所定時間（遅延時間）τ１を経過した後、すなわ
ち、ｔ２時に再びＳＷ２をオンし、保持電流Ｉｈを供給
するとともにＳＷ１をオフする。すなわち、入力信号タ
イミング分配回路２２はコントロール信号発生部１４か
らの駆動信号に基づいて定電流出力回路２３をオン作動
させる。この結果、定電流出力回路２３は、図３のｔ２
〜ｔ３の期間中は保持電流Ｉｈを０．５Ａ〜１．５Ａ程
度の定電流をソレノイドＬに供給する。（保持電流制御
方式）。

【００３６】続いて、ソレノイド駆動信号が立ち下がっ
た時点ｔ３で、コントロール信号発生部１４は入力信号
タイミング分配回路２２を介して定電流出力回路２３を
オフさせ、わずかな時間であるτ２後、すなわち、ｔ４
時にスイッチＳＷ３をオン作動させる。この結果、コン
デンサＣ１の逆電圧がソレノイドＬに印加され、逆電流
を流す（逆電圧印加方式）。この後、コントロール信号
発生部１４はｔ５時において、スイッチＳＷ３をオフす
る。

【００３７】この後、コントロール信号発生部１４はソ
レノイド駆動信号が立ち下がった時点ｔ３から所定時間
τ３を経過したｔ６時にスイッチＳＷ４をオン作動し、
昇圧回路２１によりコンデンサＣ１を充電する。そし
て、コンデンサＣ１が充電完了後であるｔ７時にスイッ
チＳＷ４をオフ作動する。（ａ）さて、上記のように構成された実施の形態で
は、ＥＣＵ１３は各種センサからの入力信号に基づいて
駆動開始タイミングｔ１及び駆動オフタイミングｔ７、
並びにＳＷ２のスイッチングのため事前通電タイミング
ｔ０を燃料噴射制御プログラムに従って決定し、この決
定と同時に所定時間先行してｔ０のタイミングでスイッ
チＳＷ２をオンさせている。このため、ｔ０をソフトウ
エア上で簡単にかつ正確に設定することができる。（ｂ）又、この実施の形態では、従来に比して通信線
１５を追加するだけでよく、簡単な回路の追加だけで実
現できる。（ｃ）さらに、従来のインジェクタ駆動回路の昇圧回
路２１と比較して、二次側の出力電圧が小さくなるよう
に構成され、コンデンサＣ１は、従来のインジェクタ駆
動回路２１のコンデンサＣとは、容量が小さく、かつ耐
圧も小さくされていることから、電気回路を簡易にする
ことができる。（ｄ）又、この実施の形態では、スイッチＳＷ２を構
成するスイッチングトランジスタＴｒがオンしたとき、
ｔ１時には保持電流Ｉｈよりも大とした事前通電電流Ｉ
αが供給され、定電流種回路２３がオンしたときは、保
持電流Ｉｈを供給するようにして２段階電流供給方式と
した。このため、事前通電電流Ｉαを保持電流Ｉｈより
も大きくすることができるため、事前通電電流Ｉαを大
きくすればするほど、「（Ｌ・Ｉ_SOL-P ²）／２−（Ｌ
・Ｉα²）／２」以上にまで減少させることがより可能
となり、より上記（ｃ）の効果を高めることができる。

【００３８】次に第２の実施の形態を、図３、図５及び
図８を参照して説明する。図５は制御回路１２を示し、
同図に示すようにこの実施の形態では、前記第１の実施
の形態の制御回路１２の構成中、信号線１６を省略し、
コントロール信号発生部１４とスイッチＳＷ２間の回路
にタイミング発生回路１７が設けられているところが異
なっている_。

【００３９】前記コントロール信号発生部１４はＥＣＵ
１３からのソレノイド駆動信号に基づいて同信号が入力
した後のいくつかの所定時間を経過する毎に前記第１の
実施の形態と同様にｔ１〜ｔ７時において、スイッチＳ
Ｗ１〜ＳＷ４を各別にオン・オフ制御可能とされてい
る。

【００４０】又、前記タイミング発生回路１７は予測制
御手段を構成しており_、スイッチＳＷ２の予測制御を行
うようにされている。すなわち、タイミング発生回路１
７は、コントロール信号発生部１４がソレノイド駆動信
号に基づいてｔ２時に入力したスイッチＳＷ２に関する
１回毎の制御駆動信号の周期を記憶するようにされてい
る。この周期とは、１制御周期前の制御に係るｔ２時
（例えば図８において、ｔ２_n-1）から現在の制御に係
るｔ２時（図８において、ｔ２_n）時までの時間をい
う。そして、タイミング発生回路１７は、当該制御時に
おいて、前回の周期Ｗの０．９Ｗ時（ｔ０_n時）にオン
信号をスイッチＳＷ２に対して入力し、ｔ１ａ_n時にオ
フ信号をスイッチＳＷ２に入力する。この両信号に基づ
いてスイッチＳＷ２は、オンオフする。そして、タイミ
ング発生回路１７は、当該制御時において、ｔ２時にオ
ン信号をスイッチＳＷ２に対して入力し、ｔ３時にオフ
信号をスイッチＳＷ２に入力する。

【００４１】従って、この第２の実施の形態では、前記
第１の実施の形態の（ｃ）の効果に加えて、コントロー
ル信号発生部１７の予測制御により、図３に示すように
ソレノイド駆動信号に基づくスイッチＳＷ１のｔ１時に
おけるオンよりも先行してスイッチＳＷ２がオンされ、
その結果、ソレノイドＬに対して事前通電を行うことが
できる。又、第１の実施の形態に比較して、信号線１５
を省略でき、回路構成が簡単なものとなる。

【００４２】次に、第３の実施の形態を、第１の実施の
形態と異なるところを中心に図３、図６を参照して説明
する。図６は制御回路１２を示し、同図に示すようにこ
の実施の形態では、前記第１の実施の形態の制御回路１
２の構成中、信号線１５を省略した構成とされている。
又、ＥＣＵ１３は図示しないＲＯＭに格納した制御プロ
グラムに従い前記各センサからの検出信号に基づいてエ
ンジンの運転状態を判断し、その運転状態に対応した制
御信号をコントロール信号発生部１４に対して通信線１
５を介して入力する。さらに、詳細に説明すると、ＥＣ
Ｕ１３は、事前通電タイミングｔ０をＲＯＭに格納した
事前通電制御プログラムに従って決定し、ｔ０時にコン
トロール信号発生部１４に対し通信線１５を介してスイ
ッチＳＷ２のオン信号を発生させるべく第１の制御信号
（事前通電信号）を入力する。コントロール信号発生部
１４はこの通信線１５から入力した第１の制御信号（事
前通電信号）の立ち上がりに基づいてｔ０時にスイッチ
ＳＷ２をオンする。続いて、コントロール信号発生部１
４は、前記第１の制御信号（事前通電信号）に基づい
て、同信号が入力した後のいくつかの所定時間を経過す
る毎に、すなわち、図３に示すｔ１〜ｔ７（ｔ１ａを含
む）時においてスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を各別にオン・
オフ制御可能とされている。

【００４３】この実施の形態では、事前通電信号によっ
て、スイッチＳＷ２の事前通電時間を十分にかつ確実に
確保することが可能となる。又、第２の実施の形態とは
異なり、スイッチＳＷ１のオンタイミングを事前通電信
号のオンタイミングよりも遅らせるだけでよくなり、従
来の回路の接続を入れ替えるだけで実現できる効果があ
る。

【００４４】なお、この発明は前記実施の形態に限定さ
れるものではなく、下記のようにすることも可能であ
る。（イ）前記第１の実施の形態では２段階電流供給方式
としたが、事前通電電流Ｉαを制限したい場合には、ス
イッチングトランジスタＴｒのコレクタ端子側に対して
定電流出力回路２３と同様な定電流出力回路を設けても
良い。

【００４５】（ロ）又、前記第１の実施の形態では、
電流Ｉαの電流値は保持電流Ｉｈとは異なる値にした
が、事前通電電流Ｉαを保持電流Ｉｈと同じ電流値とな
るようにスイッチングトランジスタＴｒ、入力信号タイ
ミング分配回路２２を省略し、定電流出力回路２３を含
む回路にてスイッチＳＷ２を構成してもよい。

【００４６】このようにすれば、電流Ｉαと保持電流Ｉ
ｈを異なる電流値にて出力するための構成が別途必要で
なくなり、回路構成がシンプルなものとなるとともに、
大きな電流がソレノイドＬに流れなくなるため_、インジ
ェクタの発熱を抑制することができる。

【００４７】（ハ）又、上記（ロ）の構成において、
定電流出力回路２３を時間の経過にともなって自動的に
可変する構成にしてもよい。この明細書中に記載された
事項から特許請求の範囲に記載された請求項以外に把握
される技術的思想についてその効果とともに記載する。

【００４８】（１）第１のスイッチ回路は、インジェ
クタ駆動信号発生より前に供給される事前通電電流と、
それより後に供給される保持電流とを同じ電流値で供給
するものである請求項１に記載のインジェクタ駆動回
路。このように構成することにより_、第１のスイッチ回
路の構成がシンプルなものとなるとともに、大きな電流
がソレノイドＬに流れなくなるため_、インジェクタの発
熱を抑制することができる。

【００４９】（２）スイッチ制御手段は、保持電流を
供給するべく第１のスイッチ回路をオンオフ作動する１
制御周期前の周期を記憶し、その周期よりも前に予め設
定された時間、前出しでソレノイドへ事前通電電流を供
給すべく前記第１のスイッチ回路をオン制御するス予測
制御手段を含んでいる請求項１に記載のインジェクタ駆
動回路。上記の構成により、第１の実施の形態に比して
信号線１５を省略でき、回路構成を簡単にすることがで
きる。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、昇圧回路で発生させる電圧、電流値が低減でき
_、昇圧回路を簡素化できるとともに、コンデンサの容量
の低減も図り、システムを小型化して低コストにできる
効果を奏する_。

【００５１】請求項２発明によれば、第１のスイッチ回
路により、予め流れる事前通電電流を大とすることによ
り、よりコンデンサの容量の低減及び_、昇圧回路を簡素
化できるため、低コストが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のインジェクタ駆動
回路の電気回路図。

【図２】事前通電信号及びソレノイド駆動信号のタイム
チャート。

【図３】ソレノイド駆動信号、スイッチＳＷ１〜ＳＷ
４、コンデンサ電圧、ソレノイド電圧、ソレノイド電
流、スイッチＳＷ２の電流のタイムチャート。

【図４】第１の実施の形態の制御回路の電気回路図。

【図５】第２の実施の形態の制御回路の電気回路図。

【図６】第３の実施の形態の制御回路の電気回路図。

【図７】第１の実施の形態のスイッチＳＷ２の電気回路
図。

【図８】第２の実施の形態のスイッチＳＷ２に係る制御
駆動信号のタイムチャート。

【図９】従来例のインジェクタ駆動回路の電気回路図。

【図１０】同じくソレノイド駆動信号、スイッチＳＷ１
〜ＳＷ４、コンデンサ電圧、ソレノイド電圧、ソレノイ
ド電流のタイムチャート。

【符号の説明】

１０…インジェクタ駆動回路、１２…制御回路（スイッ
チ制御手段）、１３…ＥＣＵ、１４…コントロール信号
発生部、１５…通信線（事前通電信号専用回線）、１６
…通信線（ソレノイド駆動信号専用回線）、１７…タイ
ミング発生回路、２１…昇圧回路、２２…入力信号タイ
ミング分配回路、２３…定電流出力回路、Ｔｒ…スイッ
チングトランジスタ、Ｂ…バッテリ、Ｃ１…コンデン
サ、Ｌ…ソレノイド。ＳＷ１…第１のスイッチ（第２の
スイッチ回路）、ＳＷ２…第２のスイッチ（第１のスイ
ッチ回路）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インジェクタを駆動するソレノイドと、電源からソレノイドへの保持電流をオンオフ制御する第
１のスイッチ回路と、前記電源に接続された昇圧回路により充電されるコンデ
ンサと、インジェクタ駆動信号に応答して前記コンデンサから前
記ソレノイドへの放電電流をオンオフ制御する第２のス
イッチ回路とを含むインジェクタ駆動回路において、前記第２のスイッチ回路のオンに先だって、前記ソレノ
イドへ事前通電電流を供給すべく前記第１のスイッチ回
路をオン制御するスイッチ制御手段を備えたインジェク
タ駆動回路。
【請求項２】第１のスイッチ回路は、インジェクタ駆
動信号発生より前に供給される事前通電電流の方がそれ
より後に供給される保持電流に比して大きくなるように
電流を制御する電流制御手段を含んでいる請求項１に記
載のインジェクタ駆動回路。