JP2002295293A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インジェクタ１０１〜１０４の開弁中に第１
駆動電流値（高電流）から第２駆動電流値（低電流）に
切り替える燃料噴射装置では、バッテリ電圧＋Ｂが低下
すると、第１駆動電流値をインジェクタ１０１〜１０４
に印加できず、最悪の場合は開弁できない可能性があ
る。 【解決手段】 ＥＣＵ２００はバッテリ電圧＋Ｂが低下
した際に、定電流値切替信号ＳＧ1 のHi時間を長くして
いる。バッテリ電圧＋Ｂが低下した状態では、各ソレノ
イドコイル１０１ａ〜１０４ａのインダクタンスが時間
経過とともにゆっくりと小さくなるので電流が第１駆動
電流値まで到達する時間が長くなり、これにともなって
ソレノイド吸引力の増加速度も遅くなるので開弁時間は
長くなるが第１駆動電流値が印加される所定時間が長く
なることによって、インジェクタ１０１〜１０４の開弁
を確実にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高圧燃料をインジェ
クタを介してエンジンへ供給する燃料噴射装置に関する
技術であり、特にインジェクタに搭載されるソレノイド
コイルの通電制御に関する技術である。

【０００２】

【従来の技術】インジェクタに搭載されるソレノイドコ
イルの通電制御に関する技術として、特公平７−７８３
７４号公報に開示された技術が知られている。この技術
は、インジェクタ開弁時にソレノイドコイルへ高電流を
印加してインジェクタ可動部（弁体）の急激なバウンド
においても確実な開弁を確保し、その後高電流から低電
流に切り替えて不要なエネルギー消費を抑え、且つ閉弁
を素早くするものである。

【０００３】上記のようなソレノイドコイルの通電制御
回路の概略構成を図８を参照して説明する。インジェク
タ３０１のソレノイドコイル３０１ａには、高エネルギ
ーをチャージするコンデンサ３０２ａを備えたＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ３０２と、バッテリとが接続可能に設けら
れており、駆動用ＩＣ３０３によってスイッチ３０４、
３０５、３０６をONすることにより、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ３０２のコンデンサ３０２ａにチャージされた高エ
ネルギーと、バッテリによる低エネルギーとをインジェ
クタ３０１のソレノイドコイル３０１ａに供給できるよ
うになっている。

【０００４】駆動用ＩＣ３０３は、マイコン３０７の出
力する噴射信号♯１（開弁信号）に従って各スイッチ３
０４、３０５、３０６をON-OFF制御するものである。詳
しくは、駆動用ＩＣ３０３は、噴射信号♯１が入力され
ると、スイッチ３０４、３０６をONして、コンデンサ３
０２ａにチャージされた高エネルギーをインジェクタ３
０１のソレノイドコイル３０１ａへ放電させる。このよ
うに、ソレノイドコイル３０１ａに大きなピーク電流が
流されることによって、開弁の応答性が向上する。

【０００５】続いて駆動用ＩＣ３０３は、抵抗体３０８
によってソレノイドコイル３０１ａを流れるインジェク
タ電流Ｉｉｎｊを読み取り、そのインジェクタ電流Ｉｉ
ｎｊに応じてスイッチ３０５をON-OFF制御して、ソレノ
イドコイル３０１ａに印加される電流値が高電流値であ
る第１駆動電流値Ｉｃ1 となるようにスイッチ３０５を
フィードバック制御する。このようにソレノイドコイル
３０１ａに高電流が流されることにより、開弁時にイン
ジェクタ可動部（弁体）が急激なバウンドを発生して
も、確実な開弁を確保できる。

【０００６】さらに駆動用ＩＣ３０３は、インジェクタ
３０１が開弁した後、ソレノイドコイル３０１ａに印加
される電流値が開弁を保持するために最低限必要な第２
駆動電流値Ｉｃ2 となるようにスイッチ３０５をフィー
ドバック制御する。このようにソレノイドコイル３０１
ａに印加される電流が高電流から低電流に切り替えられ
たことにより、不要なエネルギー消費を抑えるととも
に、閉弁を素早くできる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、コンデンサ３
０２ａの故障による充電不良が発生したり、ＤＣ／ＤＣ
コンバータ３０２が故障したり、バッテリ＋Ｂの低下に
よるＤＣ／ＤＣコンバータ３０２の充電能力の低下によ
ってコンデンサ３０２ａが充電不良を発生する場合が考
えられる。このような場合は、インジェクタ３０１を開
弁する時にソレノイドコイル３０１ａへ大電流が供給で
きなくなり、開弁応答時間が長くなり、最悪の場合は開
弁できない可能性がある。

【０００８】また、ソレノイドコイル３０１ａの通電回
路中における抵抗分によってバッテリ電圧＋Ｂが低下し
た際に、第１駆動電流値Ｉｃ1 をソレノイドコイル３０
１ａへ流せない場合がある。特に、バッテリ電圧＋Ｂの
低下時におけるソレノイドコイル３０１ａの通電初期
は、インダクタンスが大きいために電流があまり流れ
ず、時間経過とともにインダクタンスが小さくなって電
流が増加するものであるため、インジェクタ３０１の開
弁応答時間が長くなり、最悪の場合は開弁できない可能
性がある。

【０００９】

【発明の目的】本発明の第１の目的は、インジェクタの
開弁途中に高電流印加から低電流印加に切り替える燃料
噴射装置において、バッテリ電圧が低下した状態であっ
てもインジェクタの開弁を確保することにある。本発明
の第２の目的は、インジェクタを開弁する時にコンデン
サに充電された高電力エネルギーをソレノイドコイルへ
与える燃料噴射装置において、コンデンサの充電不足が
発生した状態であってもインジェクタの開弁を確保する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】〔請求項１の手段〕請求
項１の手段を採用した燃料噴射装置は、インジェクタの
開弁時、所定時間が経過するまでの間は第１駆動電流値
（高電流）にてソレノイドコイルが通電される。これに
よって、インジェクタ可動部の急激なバウンドにおいて
も確実な開弁が確保できる。また、所定時間経過後から
インジェクタを閉弁するまでの間は第２駆動電流値（低
電流）にてソレノイドコイルが通電される。これによっ
て、不要なエネルギー消費を抑えることができるととも
に、インジェクタの閉弁を素早くできる。

【００１１】さらに、請求項１の手段を採用した燃料噴
射装置は、バッテリの電圧値が低い時に、所定時間を長
く変更するように設けられている。これによって、バッ
テリ電圧が低下した状態であっても、インジェクタの開
弁を確保できる。つまり、バッテリ電圧が低下した状態
では、ソレノイドコイルの通電初期のインダクタンスが
大きくて電流があまり流れなくとも、時間経過とともに
インダクタンスが小さくなって電流が増加するため、第
１駆動電流値（高電流）の通電時間を長くすることによ
ってソレノイドコイルへ開弁に必要な電流を流すことが
でき、インジェクタの開弁を確保することができる。

【００１２】〔請求項２の手段〕請求項２の手段を採用
した燃料噴射装置は、インジェクタの開弁時、コンデン
サに蓄えられた高電力エネルギーがソレノイドコイルに
印加される。このように、インジェクタのソレノイドコ
イルに大電流が流されることによって、開弁の応答性が
向上する。その後、所定時間が経過するまでの間は第１
駆動電流値（高電流）にてソレノイドコイルが通電され
る。これによって、インジェクタ可動部の急激なバウン
ドにおいても確実な開弁が確保できる。また、所定時間
経過後からインジェクタを閉弁するまでの間は第２駆動
電流値（低電流）にてソレノイドコイルが通電される。
これによって、不要なエネルギー消費を抑えることがで
きるとともに、インジェクタの閉弁を素早くできる。

【００１３】さらに、請求項２の手段を採用した燃料噴
射装置は、コンデンサの充電電圧が低い時、つまりコン
デンサが高電力エネルギーをソレノイドコイルに与える
ことができない時に、所定時間を長く変更するように設
けられている。これによって、コンデンサが高電力エネ
ルギーをソレノイドコイルに与えることができない状態
にあっても、第１駆動電流値（高電流）が開弁に必要な
時間に亘ってソレノイドコイルに流れるため、インジェ
クタの開弁を確保することができる。

【００１４】〔請求項３の手段〕請求項３の手段を採用
し、コンデンサに充電された高電力エネルギーを放出し
たか否かを判別することで、コンデンサからソレノイド
コイルに高電力エネルギーを与えることができるか否か
を判別するように設け、コンデンサがソレノイドコイル
に高電力エネルギーを放出していないと判別した場合に
所定時間を長く変更するように設けても良い。

【００１５】〔請求項４の手段〕請求項４の手段を採用
した燃料噴射装置は、上述した請求項２の手段と同様、
インジェクタの開弁時、コンデンサに蓄えられた高電力
エネルギーがソレノイドコイルに印加される。このよう
に、インジェクタのソレノイドコイルに大電流が流され
ることによって、開弁の応答性が向上する。その後、所
定時間が経過するまでの間は第１駆動電流値（高電流）
にてソレノイドコイルが通電される。これによって、イ
ンジェクタ可動部の急激なバウンドにおいても確実な開
弁が確保できる。また、所定時間経過後からインジェク
タを閉弁するまでの間は第２駆動電流値（低電流）にて
ソレノイドコイルが通電される。これによって、不要な
エネルギー消費を抑えることができるとともに、インジ
ェクタの閉弁を素早くできる。

【００１６】さらに、請求項４の手段を採用した燃料噴
射装置は、コンデンサの充電電圧が低い時、つまりコン
デンサが高電力エネルギーをソレノイドコイルに与える
ことができない時に、第１駆動電流値を高い電流値へ変
更するように設けられている。これによって、コンデン
サが高電力エネルギーをソレノイドコイルに与えること
ができない状態にあっても、高い電流値（第１駆動電流
値）がソレノイドコイルに流れることによって開弁速度
が増し、インジェクタの開弁を確保することができる。

【００１７】〔請求項５の手段〕請求項５の手段を採用
し、コンデンサに充電された高電力エネルギーを放出し
たか否かを判別することで、コンデンサからソレノイド
コイルに高電力エネルギーを与えることができるか否か
を判別するように設け、コンデンサがソレノイドコイル
高電力エネルギーを放出していないと判別した場合に第
１駆動電流値を高い電流値へ変更するように設けても良
い。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。 〔第１実施形態〕この実施形態では、４気筒ディーゼル
エンジンのコモンレール式燃料噴射装置に本発明を適用
した例を示す。このコモンレール式燃料噴射装置は、コ
モンレール内で蓄圧された高圧燃料が、各気筒毎に取り
付けられたインジェクタ１０１〜１０４の開弁に伴って
各気筒へ噴射されるものであり、これらインジェクタ１
０１〜１０４の通電制御装置を図１を参照して説明す
る。

【００１９】インジェクタ１０１〜１０４は、各気筒に
対して燃料噴射を行うものであり、各インジェクタ１０
１〜１０４に電力を与える駆動回路（以下、ＥＤＵ）１
００が接続されている。このＥＤＵ１００は電子制御装
置（以下、ＥＣＵ）２００によって制御されるものであ
る。このＥＣＵ２００はＣＰＵ、各種メモリ等からなる
周知のコンピュータを搭載し、各インジェクタ１０１〜
１０４を開弁させるための噴射信号♯１〜♯４をＥＤＵ
１００に与えるものである。なお、ＥＣＵ２００は、エ
ンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度ＡＣＣ、エンジン冷却
水温度ＴＨＷ、バッテリ電圧＋Ｂなど、各種センサによ
って検出されるエンジンの運転状態に基づき、気筒毎に
噴射信号♯１〜♯４を生成してＥＤＵ１００に出力する
ものである。

【００２０】インジェクタ１０１〜１０４は、常閉弁の
電磁弁によって構成されるものであり、それぞれに開弁
用のソレノイドコイル１０１ａ〜１０４ａを搭載してい
る。このソレノイドコイル１０１ａ〜１０４ａが通電さ
れると、図示しない弁体をリターンスプリングの付勢力
に抗して開弁位置に移動させる。これによって燃料噴射
が行われる。ソレノイドコイル１０１ａ〜１０４ａの通
電が停止されると、リターンスプリングの付勢力によっ
て弁体が閉弁位置に移動する。これによって、燃料噴射
が停止する。

【００２１】この実施形態では、全４気筒のインジェク
タ１０１〜１０４を２気筒づつに分け、インジェクタ１
０１、１０３を同じ噴射グループとしてＥＤＵ１００の
共通端子ＣＯＭ1 に接続し、インジェクタ１０２、１０
４を同じ噴射グループとしてＥＤＵ１００の共通端子Ｃ
ＯＭ2 に接続している。

【００２２】ＥＤＵ１００は、ソレノイドコイル１０１
ａ〜１０４ａへ高電力エネルギーを供給するためのＤＣ
／ＤＣコンバータを搭載している。このＤＣ／ＤＣコン
バータは、高電力エネルギーを充電するコンデンサＣ1
0、Ｃ20を搭載している。ＥＤＵ１００に搭載されるイ
ンダクタＬ00は、一端がバッテリ電源ライン＋Ｂに接続
され、他端がトランジスタＴ00に接続されている。この
実施形態に示す全てのトランジスタは、スイッチング素
子として使われるものである。トランジスタＴ00のゲー
ト端子には、自励式の発振回路１１０が接続され、この
発振回路１１０の出力によってトランジスタＴ00がON-O
FFする。このトランジスタＴ00とグランドとの間には、
電流検出用抵抗体Ｒ00が介在されている。

【００２３】インダクタＬ00とトランジスタＴ00との間
には、逆流防止用ダイオードＤ13を介してコンデンサＣ
10の一端が接続されるとともに、逆流防止用ダイオード
Ｄ23を介してコンデンサＣ20の一端が接続されている。
これらコンデンサＣ10、Ｃ20の他端はトランジスタＴ00
と電流検出用抵抗体Ｒ00の間に接続されており、この接
続点の電位が発振回路１１０にモニタされる。なお、コ
ンデンサＣ10はインジェクタ１０１、１０３専用の高電
力エネルギー充電用のコンデンサであり、コンデンサＣ
20はインジェクタ１０１、１０３専用の高電力エネルギ
ー充電用のコンデンサである。

【００２４】上述したように、ＤＣ／ＤＣコンバータ
は、インダクタＬ00、トランジスタＴ00、電流検出用抵
抗体Ｒ00、発振回路１１０、ダイオードＤ13、Ｄ23、コ
ンデンサＣ10、Ｃ20によって構成されるものである。こ
のＤＣ／ＤＣコンバータの作動は、発振回路１１０の発
振出力によってトランジスタＴ00がON-OFFされると、ダ
イオードＤ13、Ｄ23を通じてコンデンサＣ10、Ｃ20が充
電され、コンデンサＣ10、Ｃ20はバッテリ電圧＋Ｂより
も高い電圧に充電される。この時、電流検出用抵抗体Ｒ
00により充電電流が発振回路１１０でモニタされ、その
充電電流に応じてトランジスタＴ00がON-OFFされるた
め、コンデンサＣ10、Ｃ20は効率の良い周期で充電され
ることとなり、放電してもコンデンサＣ10、Ｃ20は直ぐ
に満充電にされる。

【００２５】ＥＤＵ１００の駆動用ＩＣ１２０には、Ｅ
ＣＵ２００が出力する各気筒ごとの噴射信号♯１〜♯４
を入力するための独立した入力端子が設けられている。
また、駆動用ＩＣ１２０には、ＥＣＵ２００が出力する
定電流値切替信号ＳＧ1 を入力するための入力端子が設
けられている。さらに、駆動用ＩＣ１２０には、ＥＣＵ
２００へ異常状態を示す異常信号ＤＧを出力するための
出力端子が設けられている。なお、駆動用ＩＣ１２０
は、例えばコンデンサＣ10、Ｃ20が放電しなかった等の
異常検出時に異常信号ＤＧを発生するものである。

【００２６】コンデンサＣ10、Ｃ20の間には、コンデン
サＣ10、Ｃ20に充電された大電力エネルギーをインジェ
クタ１０１〜１０４へ与えるためのトランジスタＴ12、
Ｔ22が配置されている。このトランジスタＴ12、Ｔ22
は、駆動用ＩＣ１２０から出力される噴射信号♯１〜♯
４がOFF （論理ローレベル）からON（論理ハイレベル）
に反転したタイミングで一時的にONとなって、コンデン
サＣ10、Ｃ20に充電された大電力エネルギーをインジェ
クタ１０１〜１０４へ供給（放出）するものである。

【００２７】トランジスタＴ12は、コンデンサＣ10と共
通端子ＣＯＭ1 との間に設けられ、駆動用ＩＣ１２０に
よりON信号が与えられると、コンデンサＣ10に充電され
た大電力エネルギーをインジェクタ１０１、１０３へ供
給する。また、トランジスタＴ22は、コンデンサＣ20と
共通端子ＣＯＭ2 との間に設けられ、駆動用ＩＣ１２０
によりON信号が与えられると、コンデンサＣ20に充電さ
れた大電力エネルギーをインジェクタ１０２、１０４へ
供給する。こうしたコンデンサＣ10、Ｃ20の大電力エネ
ルギーの放出により、ソレノイドコイル１０１ａ〜１０
４ａへ大電流が流れ、それに伴いインジェクタ１０１〜
１０４の開弁応答性が向上する。

【００２８】各インジェクタ１０１〜１０４のローサイ
ドには、ＥＤＵ１００との接続端子ＩＮＪ1 〜ＩＮＪ4
を介して開弁用のトランジスタＴ10〜Ｔ40が接続されて
おり、駆動用ＩＣ１２０から噴射信号♯１〜♯４に対応
した論理ハイレベルの信号が供給されると、その論理ハ
イレベルの信号に対応したインジェクタ１０１〜１０４
がONになる。トランジスタＴ10、Ｔ30が同一の噴射グル
ープを構成するものであり、トランジスタＴ20、Ｔ40が
同一の噴射グループを構成するものである。そして、そ
れぞれのグループ毎に電流検出用抵抗体Ｒ10、Ｒ20が配
置されており、インジェクタ１０１〜１０４に流れる駆
動電流が駆動用ＩＣ１２０に取り込まれる。

【００２９】共通端子ＣＯＭ1 、ＣＯＭ2 のそれぞれに
は、ダイオードＤ11、Ｄ21と電流値制御用のトランジス
タＴ11、Ｔ21（電流値変更手段に相当する）を介してバ
ッテリ電源ライン＋Ｂに接続されている。駆動用ＩＣ１
２０は、電流検出用抵抗体Ｒ10、Ｒ20から検出される電
流値に応じてトランジスタＴ11、Ｔ21をON-OFF制御し
て、バッテリ電源ライン＋Ｂからインジェクタ１０１〜
１０４へ所定の定電流（第１駆動電流値あるいはそれよ
りも低い第２駆動電流値の電流）を供給する。なお、図
中に示すダイオードＤ12、Ｄ22は、定電流制御のための
還流ダイオードであり、トランジスタＴ11、Ｔ21のOFF
時にインジェクタ１０１〜１０４に流れる電流はダイオ
ードＤ12、Ｄ22を介して還流される。

【００３０】駆動用ＩＣ１２０は、インジェクタ１０１
〜１０４を開弁する際、ＥＣＵ２００から噴射信号♯１
〜♯４の信号を受けると、その信号の立ち上がりと同時
に先ず大電流供給用のトランジスタＴ12またはＴ22をON
する。これによって、コンデンサＣ10、Ｃ20に充電され
た大電力エネルギーがインジェクタ１０１〜１０４に流
れる。ひき続き、駆動用ＩＣ１２０は、トランジスタＴ
11、Ｔ21をON-OFF制御して所定の定電流をインジェクタ
１０１〜１０４に流す。そして、駆動用ＩＣ１２０は、
ＥＣＵ２００からの噴射信号♯１〜♯４の信号の立ち下
がりと同時にトランジスタＴ10〜Ｔ40をOFF し、駆動電
流を遮断する。なお、ダイオードＤ11、Ｄ21は、コンデ
ンサＣ10、Ｃ20のエネルギーの放出に際し、高電位とな
る共通端子ＣＯＭ1 、ＣＯＭ2 からバッテリ電源ライン
＋Ｂへの電流の回り込みを防止するためのダイオードで
ある。

【００３１】また、各インジェクタ１０１〜１０４のう
ち、一方の噴射グループを構成するインジェクタ１０
１、１０３は、ダイオードＤ10、Ｄ30を介してコンデン
サＣ10に接続されており、通電遮断にともなってインジ
ェクタ１０１、１０３に発生する逆起電力エネルギー
は、ダイオードＤ10、Ｄ30を介してコンデンサＣ10に回
収される。また、各インジェクタ１０１〜１０４のう
ち、他方の噴射グループを構成するインジェクタ１０
２、１０４は、ダイオードＤ20、Ｄ40を介してコンデン
サＣ20に接続されており、通電遮断にともなってインジ
ェクタ１０２、１０４に発生する逆起電力エネルギー
は、ダイオードＤ20、Ｄ40を介してコンデンサＣ20に回
収される。

【００３２】次に、本実施形態の特徴を図２、図３のタ
イムチャートおよび図４のフローチャートを参照して説
明する。なお、この図２、図３では、第１気筒の燃料噴
射を例に説明する図面であり、図中に示す各線は、定電
流値を高い定電流値（第１駆動電流値）から低い定電流
値（第２駆動電流値）に切り替えるための定電流値切替
信号ＳＧ1 と、第１気筒のインジェクタ１０１を開弁さ
せるための噴射信号♯１と、電流検出用抵抗体Ｒ10によ
り検出したインジェクタ駆動電流値（ＩＮＪ1電流）
と、第１気筒のインジェクタ１０１のバルブリフト量と
を示すものである。

【００３３】図２には、第１気筒のインジェクタ１０１
が２段定電流制御される様子が表されている。つまり、
インジェクタ１０１に流れるインジェクタ駆動電流値
（ＩＮＪ1 電流）に着目した時、所定時間Ｔ1 に亘って
第１駆動電流値Ｉｃ1 （例えば１０Ａ）となるようにソ
レノイドコイル１０１ａが定電流駆動される。これによ
って、インジェクタの開弁時に弁体が急激にバウンドし
ても第１駆動電流値Ｉｃ1 によるソレノイドコイル１０
１ａの駆動によって確実な開弁を確保することができ
る。

【００３４】所定時間Ｔ1 の経過後は、噴射量に応じて
設定される通電停止タイミングｔ3に達するまで、第１
駆動電流値Ｉｃ1 よりも低い第２駆動電流値Ｉｃ2 （例
えば５Ａ）となるようにソレノイドコイル１０１ａが定
電流駆動される。これによって、閉弁速度を早めること
ができ、インジェクタ１０１の応答性を高めることがで
きるとともに、不要なエネルギー消費を抑えることがで
きる。

【００３５】この図２に示されるように、２段定電流制
御の電流値切替のために定電流値切替信号ＳＧ1 が使用
される。この図２では、定電流値切替信号ＳＧ1 と噴射
信号♯１は同時にONし、定電流値切替信号ＳＧ1 は所定
時間Ｔ1 が経過したらOFF し、噴射信号♯１は噴射量に
応じた時間ＴＱが経過したらOFF するものである。

【００３６】ここで、定電流値切替信号ＳＧ1 がONの時
は、上述したようにインジェクタ１０１に高電流値（第
１駆動電流値Ｉｃ1 ）の電流が流れ、定電流値切替信号
ＳＧ1 がOFF で噴射信号♯１がONの時は、インジェクタ
１０１に低電流値（第２駆動電流値Ｉｃ2 ）の電流が流
れる。このような制御が行われる場合に、バッテリ電圧
＋Ｂが通常の１４Ｖから例えば６Ｖに低下した場合、図
２の一点破線に示すようになる。つまり、開弁に必要な
電流がソレノイドコイル１０１ａに供給できずに、イン
ジェクタ１０１の開弁を確保できなくなってしまう。

【００３７】そこで、ＥＣＵ２００には、バッテリ電圧
＋Ｂをモニタして、バッテリ電圧＋Ｂが低いほど所定時
間Ｔ1 を長くする、つまり定電流値切替信号ＳＧ1 のON
時間を長くするように設けられている。つまり、図３の
一点鎖線に示すように、ＥＣＵ２００は、バッテリ電圧
＋Ｂが低下した際に、定電流値切替信号ＳＧ1 がONから
OFF に反転するタイミングｔ2 をタイミングｔ2 ’に変
更している。このような制御を行うことによって、バッ
テリ電圧＋Ｂが低下した場合であっても、確実な開弁を
確保できる。

【００３８】バッテリ電圧＋Ｂの変動に伴って所定時間
Ｔ1 を変更させるプログラムを図４のフローチャートに
示す。このプログラムはＥＣＵ２００に設けられたもの
であり、この処理によって生成された定電流値切替信号
ＳＧ1 が駆動用ＩＣ１２０に出力される。ＥＣＵ２００
は、ステップ４００において各種センサから入力された
エンジンの運転状態に応じた噴射期間ＴＱを算出する。
次にステップ４０１においてバッテリ電圧＋Ｂが所定電
圧（例えば８Ｖ）以上であるか否かを判断する。この判
断がYES の場合は、ステップ４０２において所定時間Ｔ
1 を通常値（例えば４００μｓ）に設定する。

【００３９】しかし、ステップ４０１の判断結果がNOの
場合は、所定時間Ｔ1 が通常値（例えば４００μｓ）で
は図２の一点鎖線に示すように開弁が確保できなくなっ
てしまうため、ステップ４０３において所定時間Ｔ1 を
通常値（例えば４００μｓ）よりも長い値（例えば６０
０μｓ）に設定する。そして、ＥＣＵ２００は本処理に
よって決定した噴射期間ＴＱによる噴射信号♯１の決定
および所定時間Ｔ1 による定電流値切替信号ＳＧ1 の決
定を行った後に、本処理を終了する。

【００４０】上記で示したように、この実施形態に示し
た燃料噴射装置は、バッテリ電圧＋Ｂが低い時に、所定
時間Ｔ1 を長く変更するように設けられているため、バ
ッテリ電圧＋Ｂが低下した状態であっても、インジェク
タ１０１〜１０４の開弁を確保できる。つまり、バッテ
リ電圧＋Ｂが低下した状態では、各ソレノイドコイル１
０１ａ〜１０４ａの通電初期のインダクタンスが大きく
て電流があまり流れなくとも、時間経過とともにインダ
クタンスが小さくなって電流が増加するため、第１駆動
電流値Ｉｃ1 を供給する所定時間Ｔ1 を長くすることに
よって、バッテリ電圧＋Ｂが低下した状態であっても、
開弁に必要な電流をソレノイドコイル１０１ａ〜１０４
ａに流すことができ、結果的にインジェクタ１０１〜１
０４の開弁を確保できる。

【００４１】〔第２実施形態〕図１および図５〜図７を
参照して第２実施形態を説明する。なお、この第２実施
形態では、上述した第１実施形態との相違点を中心に説
明するものであり、第１実施形態と同一符号は同一機能
物を示すものである。

【００４２】上記の第１実施形態では、コンデンサＣ1
0、Ｃ20に高電力エネルギーが満充電され、エネルギー
がインジェクタ１０１〜１０４の開弁時にソレノイドコ
イル１０１ａ〜１０４ａに放出されることを前提として
いた。しかし、この第２実施形態は、コンデンサＣ10、
Ｃ20に高電力エネルギーが満充電されない、あるいはコ
ンデンサＣ10、Ｃ20からソレノイドコイル１０１ａ〜１
０４ａにエネルギーが放電されない時の制御を示すもの
である。

【００４３】コンデンサＣ10、Ｃ20の放電エネルギーが
低下する原因としては、バッテリ電圧＋Ｂの低下、ＤＣ
／ＤＣコンバータの故障、コンデンサの故障、トランジ
スタＴ12、Ｔ22の故障等がある。コンデンサＣ10、Ｃ20
が満充電されているか否かの判別は、駆動用ＩＣ１２０
によってなされる。駆動用ＩＣ１２０には、コンデンサ
Ｃ10、Ｃ20の電圧がモニタできるように入力されてお
り、トランジスタＴ12、Ｔ22をONする直前に充電電圧値
が所定値以上に達しなければ、コンデンサＣ10、Ｃ20に
充電不良が発生していると判別する。

【００４４】しかし、これだけでは、トランジスタＴ1
2、Ｔ22が故障して実際に放電がなされているか否かの
判断ができない。そこで、トランジスタＴ12、Ｔ22が故
障している否かの判別を、駆動用ＩＣ１２０が行ってい
る。駆動用ＩＣ１２０は、トランジスタＴ12、Ｔ22をON
した時に、電流検出用抵抗体Ｒ10、Ｒ20で検出された電
流値からソレノイドコイル１０１ａ〜１０４ａに流れた
電流値を読み取り、ソレノイドコイル１０１ａ〜１０４
ａの電流値が所定電流値Ｉ0 に達しないときに、トラン
ジスタＴ12、Ｔ22が故障したと判断する。

【００４５】駆動用ＩＣ１２０は、上記によってコンデ
ンサＣ10、Ｃ20に充電不良が発生していると判別した場
合、あるいはトランジスタＴ12、Ｔ22が故障したと判断
した場合、駆動用ＩＣ１２０からＥＣＵ２００へ異常状
態を示す異常信号ＤＧを出力する。

【００４６】コンデンサＣ10、Ｃ20に充電不良が発生し
ている場合、あるいはトランジスタＴ12、Ｔ22が故障し
てコンデンサＣ10、Ｃ20がソレノイドコイル１０１ａ〜
１０４ａへ放電できない場合の作動を図５の一点鎖線に
示す。なお、図５は第１気筒を例に示すものである。こ
のような故障が発生した場合は、噴射信号♯１が発生し
てもコンデンサＣ10が放電しないため、正常時（実線）
に比較して弁体のリフトが遅くなり、通常時の所定時間
Ｔ1 （例えば４００μｓ）では開弁を保持できない。

【００４７】そこで、ＥＣＵ２００は、駆動用ＩＣ１２
０から異常信号ＤＧが入力されると、所定時間Ｔ1 を長
くする、つまり図６の一点鎖線に示すように定電流値切
替信号ＳＧ1 のON時間を長くするように設けられてい
る。つまり、ＥＣＵ２００では、図７のフローチャート
に示すように、ステップ５００において各種センサから
入力されたエンジンの運転状態に応じた噴射期間ＴＱを
算出する。次にステップ５０１において駆動用ＩＣ１２
０から異常信号ＤＧが入力されていないか、つまり放電
が正常か否かの判断をする。この判断がYESの場合は、
ステップ５０２において所定時間Ｔ1 を通常値（例えば
４００μｓ）に設定する。

【００４８】しかし、ステップ５０１の判断結果がNOの
場合は、所定時間Ｔ1 が通常値（例えば４００μｓ）で
は図５の一点鎖線に示すように開弁が確保できなくなっ
てしまうため、ステップ５０３において所定時間Ｔ1 を
通常値（例えば４００μｓ）よりも長い値（例えば８０
０μｓ）に設定する。そして、ＥＣＵ２００は本処理に
よって決定した噴射期間ＴＱによる噴射信号♯１の決定
および所定時間Ｔ1 による定電流値切替信号ＳＧ1 の決
定を行った後に、本処理を終了する。

【００４９】なお、この実施形態の駆動用ＩＣ１２０
は、コンデンサＣ10、Ｃ20が満充電にならない時は、ト
ランジスタＴ12、Ｔ22を作動させず、放電を停止してい
る。これは、コンデンサＣ10、Ｃ20の電圧に応じて所定
時間Ｔ1 を可変させるよりも、所定時間Ｔ1 を長く切り
替えたほうが制御が簡素化されるためである。

【００５０】この第２実施形態に示した燃料噴射装置
は、コンデンサＣ10、Ｃ20の充電電圧が低く、ソレノイ
ドコイル１０１ａ〜１０４ａにコンデンサＣ10、Ｃ20の
高電力エネルギーを与えることができない時、およびト
ランジスタＴ12、Ｔ22が故障してソレノイドコイル１０
１ａ〜１０４ａにコンデンサＣ10、Ｃ20の高電力エネル
ギーを与えることができない時は、所定時間Ｔ1 を長く
変更するように設けられている。

【００５１】このようにコンデンサＣ10、Ｃ20の高電力
エネルギーがソレノイドコイル１０１ａ〜１０４ａに与
えられない時は、電流値の高い第１駆動電流値Ｉｃ1 を
長くソレノイドコイル１０１ａ〜１０４ａに流すことに
よって、インジェクタ１０１〜１０４の開弁を確保する
ことができる。

【００５２】〔第３実施形態〕上記の第２実施形態で
は、コンデンサＣ10、Ｃ20の高電力エネルギーがソレノ
イドコイル１０１ａ〜１０４ａに与えられない時は、所
定時間Ｔ1 を長くした例を示したが、第１駆動電流値Ｉ
ｃ1 を通常値（例えば１０Ａ）よりも高い値（例えば１
５Ａ）に変更するように設けても良い。このように設け
ることによって、インジェクタ１０１〜１０４の開弁速
度が増すため、コンデンサＣ10、Ｃ20の高電力エネルギ
ーがソレノイドコイル１０１ａ〜１０４ａに与えられな
い場合であっても、インジェクタ１０１〜１０４の開弁
を確保することができる。このような第１駆動電流値Ｉ
ｃ1 の切替制御は、電流検出用抵抗体Ｒ10、Ｒ20による
電流検出値のしきい値を変更することで実現できる。

【００５３】〔他の実施形態〕上記の第１実施形態で
は、バッテリ電圧＋Ｂの低下によって所定時間Ｔ1 を長
くする例を示したが、バッテリ電圧＋Ｂの低下に応じて
噴射タイミングと噴射期間ＴＱを補正するように設けて
も良い。上記の第２、第３実施形態では、コンデンサＣ
10、Ｃ20の高電力エネルギーをソレノイドコイル１０１
ａ〜１０４ａに与えることができない時に所定時間Ｔ1
を長くする例と、第１駆動電流値Ｉｃ1 を高める例を示
したが、コンデンサＣ10、Ｃ20の高電力エネルギーをソ
レノイドコイル１０１ａ〜１０４ａに与えることができ
ない時に、噴射タイミングと噴射期間ＴＱを補正するよ
うに設けても良い。

【００５４】上記で示した各実施形態を組み合わせて用
いても良い。上記の実施形態では、ディーゼルエンジン
の燃料噴射装置に本発明を適用した例を示したが、ガソ
リンエンジンにおけるインジェクタの噴射制御に本発明
を適用しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】インジェクタの駆動回路図である。

【図２】作動を説明するためのタイムチャートである。

【図３】作動を説明するためのタイムチャートである。

【図４】所定時間の変更処理を示すフローチャートであ
る。

【図５】作動を説明するためのタイムチャートである。

【図６】作動を説明するためのタイムチャートである。

【図７】所定時間の変更処理を示すフローチャートであ
る。

【図８】インジェクタの駆動回路図である。

【符号の説明】

１０１ａ〜１０４ａ ソレノイドコイル １０１ 〜１０４ インジェクタ Ｉｃ1 第１駆動電流値 Ｉｃ2 第２駆動電流値 Ｔ1 所定時間 Ｔ11、Ｔ21 トランジスタ（電流値変更手段） Ｃ10、Ｃ20 コンデンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC09 AD12 BA06 CC06U CE22 CE29 3G301 HA02 JA03 JA14 JB02 LB11 LC01 MA11 MA18 NE23 PE01Z PE08Z PF03Z PG01Z

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ソレノイドコイルの通電によって開弁する
   インジェクタと、 バッテリから前記ソレノイドコイルへ供給される電流値
   を変更する電流値変更手段と、 前記インジェクタの開弁時から所定時間が経過するまで
   の間、高い電流値である第１駆動電流値にて前記ソレノ
   イドコイルを通電し、前記所定時間経過後から前記イン
   ジェクタを閉弁するまでの間、前記第１駆動電流値より
   も低い第２駆動電流値にて前記ソレノイドコイルを通電
   する制御装置とを具備し、 この制御装置は、前記バッテリの電圧値を検出するよう
   に設けられ、検出された前記バッテリの電圧値が低い時
   に、前記所定時間を長く変更するように設けられている
   ことを特徴とする燃料噴射装置。
2. 【請求項２】ソレノイドコイルの通電によって開弁する
   インジェクタと、 バッテリから前記ソレノイドコイルへ供給される電流値
   を変更する電流値変更手段と、 高電力エネルギーを蓄えるコンデンサと、 前記インジェクタの開弁時に、前記コンデンサに蓄えら
   れた高電力エネルギーを前記ソレノイドコイルに印加さ
   せ、その後前記インジェクタの開弁時から所定時間が経
   過するまでの間、高い電流値である第１駆動電流値にて
   前記ソレノイドコイルを通電し、前記所定時間経過後か
   ら前記インジェクタを閉弁するまでの間、前記第１駆動
   電流値よりも低い第２駆動電流値にて前記ソレノイドコ
   イルを通電する制御装置とを具備し、 この制御装置は、前記コンデンサの充電電圧値を検出す
   るように設けられ、検出された前記コンデンサの充電電
   圧が低い時に、前記所定時間を長く変更するように設け
   られていることを特徴とする燃料噴射装置。
3. 【請求項３】請求項２の燃料噴射装置において、 この制御装置は、前記コンデンサに充電された高電力エ
   ネルギーを放出したか否かを判別し、放出していない場
   合に前記所定時間を長く変更するように設けられている
   ことを特徴とする燃料噴射装置。
4. 【請求項４】ソレノイドコイルの通電によって開弁する
   インジェクタと、 バッテリから前記ソレノイドコイルへ供給される電流値
   を変更する電流値変更手段と、 高電力エネルギーを蓄えるコンデンサと、 前記インジェクタの開弁時に、前記コンデンサに蓄えら
   れた高電力エネルギーを前記ソレノイドコイルに印加さ
   せ、その後前記インジェクタの開弁時から所定時間が経
   過するまでの間、高い電流値である第１駆動電流値にて
   前記ソレノイドコイルを通電し、前記所定時間経過後か
   ら前記インジェクタを閉弁するまでの間、前記第１駆動
   電流値よりも低い第２駆動電流値にて前記ソレノイドコ
   イルを通電する制御装置とを具備し、 この制御装置は、前記コンデンサの充電電圧値を検出す
   るように設けられ、検出された前記コンデンサの充電電
   圧が低い時に、前記第１駆動電流値を高い電流値へ変更
   するように設けられていることを特徴とする燃料噴射装
   置。
5. 【請求項５】請求項４の燃料噴射装置において、 この制御装置は、前記コンデンサが高電力エネルギーを
   放出したか否かを判別し、放出していない場合に前記第
   １駆動電流値を高い電流値へ変更するように設けられて
   いることを特徴とする燃料噴射装置。