JP2006029285A

JP2006029285A - 燃料噴射制御ユニット

Info

Publication number: JP2006029285A
Application number: JP2004212871A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Yamamura; 博久山村; Hiroharu Shirai; 弘治白井
Original assignee: Nikki Co Ltd
Current assignee: Nikki Co Ltd
Priority date: 2004-07-21
Filing date: 2004-07-21
Publication date: 2006-02-02

Abstract

【課題】電磁式の燃料噴射弁を駆動させる燃料噴射弁駆動ユニットについて、異なる気筒数のエンジンに対し広く対応可能な汎用性に優れたものとして製作コストの低減化に貢献するとともに、その設計や製作に伴う負担を最小限に抑えるようにする。
【解決手段】２気筒エンジンの各シリンダに配設される燃料噴射弁をそれぞれ駆動させる２つの燃料噴射弁駆動回路１０Ａ、１０Ｂを具えた燃料噴射弁駆動ユニット１Ａからなり、燃料噴射弁駆動ユニット１Ａを２の倍数の気筒数を有するエンジンに対しその気筒数の半数の組み合わせで配置して適用するものとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの燃料供給システムにおいて燃料噴射弁を駆動させるための燃料噴射弁駆動ユニットに関する。

従来、多気筒エンジン、殊に直噴式ガソリンエンジンにおいては、各シリンダへの燃料供給を正確に制御するために電磁駆動式の燃料噴射弁（インジェクタ）がシリンダごとに配設されて、電子式制御装置（ＥＣＵ）の指令により燃料噴射弁駆動ユニットで開閉駆動する方式が広く採用されており、例えば特開平７−４２９１号公報に提示されている。

そして、前記公報に提示されている多気筒の直噴式ガソリンエンジンにおける燃料供給システムは図５に示すように、複数の気筒（４気筒）のエンジン４Ａの各シリンダには燃料噴射弁７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄがそれぞれ配設されており、電子式制御装置３０Ａの出力端子に接続された燃料噴射弁駆動ユニット１Ｂでバッテリ５の駆動電力を用いてそれぞれ別個に駆動させるものである。

この燃料噴射弁駆動ユニット１Ｂは、４個の燃料噴射弁駆動回路１０Ｃ、１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆを具えた４気筒エンジン専用に設計されたものであり、異なる気筒数のエンジンについては別個に設計・制作する必要があるため汎用性に乏しく、共用が比較的容易で汎用性のある他のエンジン部品に比べて製造コストが割高となりやすい。
特開平７−４２９１号公報

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、燃料噴射弁を駆動させる燃料噴射弁駆動ユニットについて、異なる気筒数のエンジンに対し広く対応可能な汎用性に優れたものとして製作コストの低減化に貢献することに加え、その設計や配設に伴う時間、労力、更に費用等を最小限に抑えることを課題とする。

そこで、本発明は、電子式制御装置で制御され電磁駆動式の燃料噴射弁を駆動させる燃料噴射弁駆動ユニットについて、２気筒エンジンにおいて各シリンダに配設された燃料噴射弁をそれぞれ駆動させる二つの燃料噴射弁駆動回路を具えたユニットからなるものとして、各種のバランスの関係で一般に多く設定されている２の倍数の気筒数を有するエンジンに対しその気筒数の半数のユニットの組み合わせで適用するものとした。

このように２気筒分の燃料噴射弁を駆動させる燃料噴射弁駆動ユニットを組み合わせることで、２の倍数の気筒数を有するエンジンにそのまま適用することができることから、２気筒用の燃料噴射弁駆動ユニットを設計・製作することでこれを偶数気筒の多種類のエンジンに容易に対応できることから、極めて汎用性に優れて全体としてコストの低減化に大きく貢献することができる。

また、その燃料噴射駆動回路の基板にベアチップ実装で配置された半導体素子を具えたものとすれば、制作コストの低減に繋がることに加えて燃料噴射弁駆動ユニットのコンパクト化が容易となり、これを多数個配設する場合においてもエンジンルーム内の設計の自由度を損なう心配を最小限とすることができる。

本発明によると、２気筒用の燃料噴射弁駆動回路を具えた燃料噴射弁駆動ユニットを組み合わせて用いることにより、気筒毎に設計、配置するデメリットを伴わずに異なる気筒数の多種類のエンジンに容易に対応することができるものであり、全体としてコストの低廉化に大きく貢献できるものである。

以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

図１は本実施の形態の燃料噴射弁駆動ユニット１Ａの構成を示す回路配置図であり、基本的に燃料噴射弁駆動ユニット１Ａは同一の回路配置を有する二つの燃料噴射制御回路１０Ａ，１０Ｂを並列に具えて一つのユニットを形成したものである。

燃料噴射弁駆動ユニット１Ａは、電源電圧端子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄでバッテリ５に接続され、電源電圧端子１２ａ，１２ｂを介して負荷である燃料噴射弁の電磁コイル７０ａに、電源電圧端子１２ｃ，１２ｄを介して燃料噴射弁の電磁コイル７０ｂにそれぞれ接続されており、バッテリ５の電力を燃料噴射弁の駆動を制御するための駆動力として利用するようになっている。

また、基板１７に配置された燃料噴射弁駆動回路１０Ａは、電源電圧端子端子１３ａ，１３ｂを介して図示しない電子式制御装置からの制御信号を入力するようになっており、これがＦＥＴ（電界効果トランジスタ）などの負荷、つまりスイッチング用のトランジスタ１４ａ，１４ｂに接続されて電磁コイル７０ａへの通電をスイッチ制御するようになっている点は、一般的な燃料噴射弁駆動回路と同様である。

ただ、本発明は、この燃料噴射弁駆動回路１０Ａおよびこれと同一の構成・作用を有する燃料噴射弁駆動回路１０Ｂの二つ回路が、基板上の構成を表示する平面図である図２に示すように、一枚の基板１７上に並列に配置されて、一つのコンパクトなユニットを構成している点に特徴があるものである。

即ち、燃料噴射弁駆動回路１０Ａと燃料噴射弁駆動回路１０Ｂとは、電子式制御装置の指令でそれぞれ異なる気筒、即ち、１気筒目と２気筒目に配設された燃料噴射弁を各々のタイミングで駆動させるものであり、これらを具えた燃料噴射弁駆動ユニット１Ａを複数個用意して適用することにより、２の倍数（偶数）の気筒数を有するエンジンであれば殆ど総てのものに対応して燃料噴射弁を駆動させることができるものである。

また、図２に示すように、燃料噴射弁駆動ユニット１Ａは半導体素子からなる環流ダイオード１６ａ、１６ｂおよびトランジスタ１４ａ、１４ｂ，１４ｃ、１４ｄが、アルミ製の基板１７上にベアチップ実装されたものであるため、構成が簡易で全体としてコンパクトなものになって、これを複数個組み合わせて用いる場合でも、大きなスペースを要さずしかも全体としてコストも低廉に抑えたものとなる。

図３は、燃料噴射弁駆動ユニット１Ａを４気筒エンジンに適用した場合を示す配置図を示しており、４気筒のエンジン４Ａの各シリンダに対して配設された燃料噴射弁７ａ，７ｂおよび燃料噴射弁７ｃ，７ｄの組み合わせをバッテリ５の電力を利用して駆動させる二つの燃料噴射弁駆動ユニット１Ａ，１Ａが配設され、これらが電子式制御装置３０Ａで制御されるものである。

これに対し、図４は燃料噴射弁駆動ユニット１Ａを６気筒エンジンに適用した場合の配置図を示すものであり、６気筒のガソリンエンジン４Ｂに配設された燃料噴射弁７ａ，７ｂ、および燃料噴射弁７ｃ，７ｄ、および燃料噴射弁７ｅ，７ｆの三つの組み合わせを上記同様にそれぞれ駆動させる三つの燃料噴射弁駆動ユニット１Ａ，１Ａ、１Ａの組み合わせで配設され、これらが電子式制御装置３０Ｂで制御されるものである。

このように、２気筒用の燃料噴射弁駆動ユニット１Ａをエンジン気筒数の半数の組み合わせで配置することで、４気筒エンジン４Ａと６気筒エンジン４Ｂの２種類のエンジンに容易に対応することができものであるが、これは２の倍数の気筒数であれば２気筒は勿論のこと、８気筒、さらには１０気筒や１２気筒のエンジンにも同様に適用できるものであることから、極めて汎用性に優れるとともに制作コストの低減に極めて有用なものである。

尚、本実施の形態の燃料噴射弁駆動ユニット１Ａを適用するエンジンは、上述した直列のものに限らずＶ型や水平対向型であってもよいことは言うまでもない。また、燃料噴射弁駆動ユニットは本実施の形態に示すもののほか、燃料噴射弁の開閉を迅速且つスムースにするための電流増幅手段等の付加機能を具えたもの等についても同様である。

以上述べたように、２気筒分の燃料噴射弁を駆動させるものとした本実施の形態の燃料噴射弁駆動ユニットを必要数組み合わせて配置することで、２の倍数（偶数）で異なる気筒数の多種類のエンジンに対し、配設のための手間や過大なスペースを要さずに容易に適用することができる。従って、極めて汎用性に優れ製作コストの低減に大きく貢献することができるものである。

本発明の実施の形態を示す回路配置図。図１の燃料噴射弁駆動ユニットの基板上の構成を示す平面図。図１の燃料噴射弁駆動ユニットを４気筒エンジンに用いた場合を示す配置図。図１の燃料噴射弁駆動ユニットを６気筒エンジンに用いた場合を示す配置図。従来例を示す配置図。

符号の説明

１Ａ燃料噴射弁駆動ユニット、４Ａ，４Ｂエンジン、５バッテリ、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ燃料噴射弁、１０Ａ，１０Ｂ燃料噴射弁駆動回路、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ端子、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄトランジスタ、１６ａ，１６ｂダイオード、１７基板、３０Ａ，３０Ｂ電子式制御装置

Claims

電子式制御装置により制御され電磁駆動式の燃料噴射弁を駆動させる燃料噴射駆動ユニットにおいて、
２気筒エンジンの各シリンダに配設される前記燃料噴射弁をそれぞれ駆動させる２つの燃料噴射弁駆動回路を具え、これを２の倍数の気筒数を有するエンジンに対し該気筒数の半数を組み合わせることで適用可能とした、
ことを特徴とする燃料噴射弁駆動ユニット。
前記燃料噴射弁駆動回路の基板が、ベアチップ実装で配置された半導体素子を具えている、ことを特徴とする請求項１に記載した燃料噴射弁駆動ユニット。