(57)【要約】【課題】燃料噴射システムにおけるインジェクタ制御に関し、インジェクタ駆動電流が開弁電流から保持電流へ移行する途中で燃料噴射信号がＯＦＦになる場合でも、インジェクタの閉弁遅れを最小限に抑えられるようにしてインジェクタの制御性を確保できるようにする。【解決手段】制御手段で噴射時間制御信号のＯＮ／ＯＦＦを切換えてインジェクタ駆動電流の出力を調整しながら所定のタイミングでインジェクタ２を開閉制御する内燃機関の燃料噴射システムに配設されるとともにインジェクタ２に接続されるインジェクタ制御装置１Ａにおいて、制御手段が開弁電流（Ｉｐ）の終了直後から所定の時間だけ噴射時間制御信号を停止（Ｔｉｐ−ｏｆｆ）させる制御を行うことにより、インジェクタ駆動電流の立ち下がりを促進して開弁電流（Ｉｐ）から保持電流（Ｉｈ）に移行するまでに要する時間を短縮させるものとした。【選択図】図３
2008190345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の制御手段により噴射時間制御信号であるＯＮ／ＯＦＦ信号を切換えてインジェクタ駆動電流の出力を調整しながら所定のタイミングでインジェクタを開閉制御するために内燃機関における燃料噴射システムに配設されるインジェクタ制御装置において、前記制御手段が開弁電流の終了直後から所定の時間だけ前記噴射時間制御信号を一時的にＯＦＦにする制御を行うことにより、前記インジェクタ駆動電流の立ち下がりを促進して前記開弁電流から保持電流に移行するまでに要する時間を短縮させることを特徴とするインジェクタ制御装置。
【請求項２】
前記インジェクタ制御装置がガス燃料噴射システムに配設されるとともに前記インジェクタがガス燃料噴射用のものであることを特徴とする請求項１に記載のインジェクタ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射システムにおいてインジェクタを開閉操作して燃料の噴射量を制御するためのインジェクタ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃料噴射システムにおいて、インジェクタの制御装置がインジェクタに流れる電流の量を制御して、インジェクタの開閉を制御する方式がある。このようなインジェクタに流れる電流を制御する方式は、図４の波形図に示すように、燃料噴射信号をもとに開弁電流（Ｔｉｐ）と保持電流（Ｔｉｈ）が適切な値となるように、インジェクタへの通電時間（Ｔｉ＝Ｔｉｐ＋Ｔｉｈ）を制御して、インジェクタを駆動する。
【０００３】
ところで、このような制御方式の場合、インジェクタのＯＮからＯＦＦへの切換えの際にインジェクタ１０の完全に閉弁する時期が実際に出力された信号の電圧・電流波形よりも僅かに遅れるのが通常である。また、これに加えて、インジェクタ駆動電流は、図４に示すように開弁電流（Ｉｐ）から保持電流（Ｉｈ）へ移行する際は、瞬時に変化するのではなく緩やかに移行するようになっている。
【０００４】
そのため、図５の波形図に示すように、インジェクタ駆動電流が開弁電流（Ｉｐ）から保持電流（Ｉｈ）へ移行している途中においてインジェクタを閉弁させる目的で燃料噴射信号をＯＦＦにすると、そのときの電流は通常の保持電流（Ｉｈ）よりもα分大きいことから遅れ時間（Ｔｄ）に余分に時間を要するものとなり、これが原因で操作に対するインジェクタの応答が一層遅れるようになって、正確な燃料噴射制御を実現しにくいものとしている。
【０００５】
このようなインジェクタの応答遅れの問題に対し、特開平８−４５７５号広報には電磁コイルの温度に対応する燃料温度を検出するとともに、燃料温度とバッテリ電圧とに基づいて燃料噴射弁の作動遅れ時間を補正するための補正パルス幅を設定し、有効噴射パルス幅に補正パルス幅を加算した値を噴射パルス幅として設定するものとした制御方法が提案されている。しかしながら、この制御方法では温度変化等による電磁コイルの直流抵抗の変動分の遅れにしか対応することができず、開弁電流（Ｉｐ）から保持電流（Ｉｈ）への移項時に生じるα分の遅れ時間（Ｔｄ）に起因するインジェクタ応答遅れの拡大には対応することができない。
【特許文献１】特開平８−４５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、燃料噴射システムにおけるインジェクタ制御に関し、インジェクタ駆動電流が開弁電流から保持電流へ移行している途中で燃料噴射信号がＯＦＦになる場合でもインジェクタの閉弁遅れを最小限に抑えられるようにして、インジェクタの制御性を確保できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明は、所定の制御手段により噴射時間制御信号であるＯＮ／ＯＦＦ信号を切換えてインジェクタ駆動電流の出力を調整しながら所定のタイミングでインジェクタを開閉制御するために内燃機関における燃料噴射システムに配設されるインジェクタ制御装置において、前記制御手段が開弁電流の終了直後から所定の時間だけ噴射時間制御信号を一時的にＯＦＦにする制御を行うことにより、インジェクタ駆動電流の立ち下がりを促進して開弁電流から保持電流に移行するまでに要する時間を短縮させることとした。
【０００８】
このように、開弁電流終了直後に噴射時間制御信号を所定時間ＯＦＦにすることでインジェクタにオフサージを発生させてインジェクタ駆動信号の立ち下がり角度を急峻にして、より短時間で保持電流に移行させることができるため、従来において保持電流への移行中に噴射時間制御信号がＯＦＦになる場合にインジェクタ駆動電流停止までに余分に時間を要していたのに対し、噴射時間制御信号がＯＦＦからインジェクタ駆動電流停止までの遅れ時間を最小限に抑えることができる。
【０００９】
また、このインジェクタ制御装置は、ガス燃料噴射システムに配設されるものでありインジェクタがガス燃料噴射用であるものとすれば、制御対象のインジェクタが液体燃料と比べて噴射量が大きくストローク幅も大きいことから、より有用性の高いものとなる。
【発明の効果】
【００１０】
開弁電流終了直後に所定の時間だけ噴射時間制御信号をＯＦＦにして保持電流に移行するまでの時間を短縮するものとした本発明によると、インジェクタ駆動電流が開弁電流から保持電流へ移行する途中で噴射時間制御信号がＯＦＦになる場合であっても、インジェクタの閉弁遅れを最小限に抑えることができ、インジェクタの良好な制御性を確保できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態を説明する。尚、本実施の形態においてはインジェクタ制御装置１Ａはガス燃料噴射システムに配設される場合を説明するものとする。
【００１２】
図１は本実施の形態のインジェクタ制御装置１Ａの機能ブロック図を示している。インジェクタ制御装置１Ａは、噴射時間制御手段１０１，電流制御手段１０２等を備えた電子制御ユニットからなり、ガス燃料用に作成されたインジェクタ２のインジェクタ電流をインジェクタへの通電時間で制御するオープンループ方式の制御システムを構成している。
【００１３】
インジェクタ制御装置１Ａを構成する電子制御ユニットは、他のエンジン制御等の種々の機能を備えた電子制御ユニットが、以下に詳述する制御方法を実行するインジェクタ制御装置を兼ねたものであってもよい。また、噴射時間制御手段１０１，電流制御手段１０２等は、電子制御ユニットにおけるマイコン等と他の電子部品とを組み合わせたものであっても、所定のプログラムによりマイコンが機能的にこれらを実現するものでもよく、インジェクタ制御装置１Ａ全体として以下に述べる機能を実現するものであればよい。
【００１４】
図４に示したように、従来のインジェクタ制御装置において開弁制御時（Ｔｉｐ）から保持制御時（Ｔｉｈ）への移行時には、インジェクタ駆動電流の開弁電流（Ｉｐ）から保持電流（Ｉｈ）への立ち下がりは緩やかな角度で曲線を描いて保持電流時（Ｔｉｈ）のレベルに達するのには比較的長時間を要していた。
【００１５】
そのため、図５に示したように、噴射時間が短いときに閉弁しようとする場合、燃料噴射信号のＯＦＦ時にインジェクタ２に流れている駆動電流が設定した保持電流（Ｉｈ）よりもα分大きいため、閉弁までの時間を通常よりも要し遅れ時間（Ｔｄ）が拡大してインジェクタ２の制御性を悪化させていた。
【００１６】
そこで、本発明のインジェクタ制御装置１Ａにおいて、開弁制御時（Ｔｉｐ）の終了直後に噴射時間制御信号を所定の間だけ停止（Ｔｉｐ−ｏｆｆ）して、インジェクタ２にオフサージを発生させるようにした点を特徴とするものである。このオフサージによりインジェクタ駆動電流は急激に下がり、従来と比較して短時間で設定された保持電流（Ｉｈ）に移行するものとなる。尚、この停止（Ｔｉｐ−ｏｆｆ）時間はインジェクタ２の使用状況に合わせて適宜設定するものとなる。
【００１７】
次に、本実施の形態のインジェクタ制御装置１Ａの作用について、図２及び図３にタイムチャート式に示した各波形図を用いながら詳細に説明する。
【００１８】
本実施の形態のインジェクタ制御装置１Ａによる制御では、図２の燃料噴射信号の波形図に示すように、燃料噴射信号がＯＮ状態となり下段に示すインジェクタ駆動電流がピークを迎えて開弁電流（Ｉｐ）が終了した直後、即ち、開弁制御時（Ｔｉｐ）から保持制御時（Ｔｉｈ）への切り替わりのタイミングで、噴射時間制御信号を一時的に停止（Ｔｉｐ−ｏｆｆ）する制御を行う。
【００１９】
これにより、インジェクタ２にオフサージが発生しインジェクタ駆動電流の波形は、波線で示す従来例による緩やかな波形と比べて極めて短時間で保持電流（Ｉｈ）のレベルまで急激に立ち下がる。この場合においては、燃料噴射信号のＯＦＦが保持電流（Ｉｈ）に移行後であり、ＯＦＦ時のインジェクタ駆動電流の大きさは図４の従来例と同じ大きさであるため、これが停止するまでの遅れ時間（Ｔｄ）も同じであり、インジェクタ２の閉弁時間の遅れに有意差は生じない。
【００２０】
ところが、図３に示すように、波線に示す従来例で開弁電流（Ｉｐ）から保持電流（Ｉｈ）に移行する途中で燃料噴射信号がＯＦＦとなるような短い開弁時の場合、図５の従来例でインジェクタ駆動電流が停止するまでに余分に時間を要して遅れの時間（Ｔｄ）が拡大していたのに対し、噴射時間制御信号の一時的な停止（Ｔｉｐ−ｏｆｆ）によるインジェクタ２のオフサージにより、図５の従来例と比較してより短時間で保持電流（Ｉｈ）に達するか、或いはこれに近いレベルまで達するものとなり、インジェクタ２の閉弁遅れ時間の拡大をゼロまたは最小限に抑えるものとなる。
【００２１】
従って、インジェクタ駆動電流が開弁電流から保持電流へ移行している途中にインジェクタ２の閉弁を行うような場合であっても、本実施の形態により従来例と比較してインジェクタ２の制御性を良好に維持しやすいものとなる。また、インジェクタ駆動電流の出力時間を短縮させることは、インジェクタ２に無駄な電流が流れないものとなるため、インジェクタ２の余分な発熱を抑える効果もあり、その耐久性の改善効果も期待できるものとなる。
【００２２】
以上、述べたように、燃料噴射システムにおけるインジェクタ制御に関し、本発明により、インジェクタ駆動電流が開弁電流から保持電流へ移行する途中で燃料噴射信号をＯＦＦにしてインジェクタを閉弁させる場合でも、インジェクタの閉弁遅れを最小限に抑えることを可能とした。また、これによりインジェクタの良好な制御性を確保できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明における実施の形態のインジェクタ制御装置の機能ブロック図。
【図２】図１のインジェクタ制御装置の作用を説明するための波形図。
【図３】図１のインジェクタ制御装置の開弁時間が短い場合の作用を説明するための波形図。
【図４】従来例のインジェクタ制御装置の作用を説明するための波形図。
【図５】従来例のインジェクタ制御装置の開弁時間が短い場合の作用を説明するための波形図。
【符号の説明】
【００２４】
１Ａ  インジェクタ制御装置、２  インジェクタ、１０１  噴射時間制御手段、１０２  電流制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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