JP2935499B2 - ディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動装置 - Google Patents
ディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主噴射及び副噴射を行うディーゼル機関用ピ
エゾ式噴射弁の駆動装置に関する。
エゾ式噴射弁の駆動装置に関する。
ディーゼル機関においては、特に低回転時の騒音、振
動の低減を図るために、燃料の主噴射に先立ち副噴射
（パイロット噴射とも言う）を行っている。他方、圧電
積層体を用いて液圧を制御するピエゾ式噴射弁が知られ
ている（参照：実開昭61−187965号公報）。
動の低減を図るために、燃料の主噴射に先立ち副噴射
（パイロット噴射とも言う）を行っている。他方、圧電
積層体を用いて液圧を制御するピエゾ式噴射弁が知られ
ている（参照：実開昭61−187965号公報）。
従来の主噴射及び副噴射を行うディーゼル機関用ピエ
ゾ式噴射弁の駆動装置はたとえば第15図、第18図に示す
ような電源回路−回路方式である（参照：特開昭61−98
165号公報）。
ゾ式噴射弁の駆動装置はたとえば第15図、第18図に示す
ような電源回路−回路方式である（参照：特開昭61−98
165号公報）。
第15図においては、１はたとえば12Vのバッテリであ
って、その電圧はキースイッチ２を介して発振回路及び
昇圧トランスにより構成される高電圧発生回路（フライ
バック形DC/DCコンバータ）３に印加されている。高電
圧発生回路３はバッテリ電圧12Vをたとえば600Vに変換
してコンデンサ４に印加する。コンデンサ４とピエゾ素
子９との間には、充電スイッチング手段としての充電サ
イリスタ５及びコイル６が設けられ、また、放電スイッ
チング手段としてのコイル７及び放電サイリスタ８が設
けられている。充電サイリスタ５はCPUからの閉弁パル
スP1によってオンとされ、放電サイリスタ８はCPUから
の開弁パルスP1′によってオンとされる。なお、コイル
６は充電サイリスタ５がオンのときに形成されるコンデ
ンサ４、充電サイリスタ５、ピエゾ素子９の閉回路にLC
共振回路を形成するためのものであり、これにより、ピ
エゾ素子９の電圧昇圧を増大させ、また、コイル７は放
電サイリスタ８がオンのときに形成される充電サイリス
タ８、ピエゾ素子９の閉回路にLC共振回路を形成するた
めのものであり、これにより、ピエゾ素子９の電圧降圧
を増大させる。
って、その電圧はキースイッチ２を介して発振回路及び
昇圧トランスにより構成される高電圧発生回路（フライ
バック形DC/DCコンバータ）３に印加されている。高電
圧発生回路３はバッテリ電圧12Vをたとえば600Vに変換
してコンデンサ４に印加する。コンデンサ４とピエゾ素
子９との間には、充電スイッチング手段としての充電サ
イリスタ５及びコイル６が設けられ、また、放電スイッ
チング手段としてのコイル７及び放電サイリスタ８が設
けられている。充電サイリスタ５はCPUからの閉弁パル
スP1によってオンとされ、放電サイリスタ８はCPUから
の開弁パルスP1′によってオンとされる。なお、コイル
６は充電サイリスタ５がオンのときに形成されるコンデ
ンサ４、充電サイリスタ５、ピエゾ素子９の閉回路にLC
共振回路を形成するためのものであり、これにより、ピ
エゾ素子９の電圧昇圧を増大させ、また、コイル７は放
電サイリスタ８がオンのときに形成される充電サイリス
タ８、ピエゾ素子９の閉回路にLC共振回路を形成するた
めのものであり、これにより、ピエゾ素子９の電圧降圧
を増大させる。
第15図の駆動装置により副噴射及び主噴射をそれぞれ
時間T1,T2で行わせるために第16図に示すように、閉弁
パルスP1、開弁パルスP1′、閉弁パルスP1、及び開弁パ
ルスP1′を発生するが、副噴射と主噴射との間の噴射間
隔T0が短かくなると、コンデンサ電圧VCが所定値に到達
する前に充電サイリスタ５がオンとなり、この結果、ピ
エゾ素子９の駆動電圧VDが第17図に示すように、駆動電
圧VDに応じて→→→→→…となり、，の
点は副噴射と主噴射の噴射間隔T0によって移動するため
安定した変位量は得られず、また、主噴射量が低下する
という課題がある。なお、第15図において、高電圧発生
回路３の充電能力が非常に大きなものを用いれば、噴射
間隔T0が短かくてもコンデンサ電圧VCを所定電圧にでき
るが、この場合、高電圧発生回路３が大形化し、また、
変換効率も悪くなるため、実用的ではない。
時間T1,T2で行わせるために第16図に示すように、閉弁
パルスP1、開弁パルスP1′、閉弁パルスP1、及び開弁パ
ルスP1′を発生するが、副噴射と主噴射との間の噴射間
隔T0が短かくなると、コンデンサ電圧VCが所定値に到達
する前に充電サイリスタ５がオンとなり、この結果、ピ
エゾ素子９の駆動電圧VDが第17図に示すように、駆動電
圧VDに応じて→→→→→…となり、，の
点は副噴射と主噴射の噴射間隔T0によって移動するため
安定した変位量は得られず、また、主噴射量が低下する
という課題がある。なお、第15図において、高電圧発生
回路３の充電能力が非常に大きなものを用いれば、噴射
間隔T0が短かくてもコンデンサ電圧VCを所定電圧にでき
るが、この場合、高電圧発生回路３が大形化し、また、
変換効率も悪くなるため、実用的ではない。
第18図における電源回路−回路方式においては、高電
圧発生回路としてフライバック形DC/DCコンバータ３′
を用いており、したがって、フライバック形DC/DCコン
バータ′を充電するためのドライバ回路3aを設け、第15
図のコンデンサ４、充電サイリスタ５、及びコイル６の
代りにダイオード11を設けてある。この場合には、第19
図に示すように、副噴射時間T1及び主噴射時間T2の前に
DC/DCコンバータ３′の出力電圧を所定値にするため
に、すなわち、１次電流i1を所定値にするためにDC/DC
コンバータ３′の通電時間TXすなわちドライバ3aの通電
時間TXを一定にしなければならないが、この通電時間TX
はバッテリ１の電圧に依存するために、各噴射タイミン
グの制御が難しく実用的ではない。
圧発生回路としてフライバック形DC/DCコンバータ３′
を用いており、したがって、フライバック形DC/DCコン
バータ′を充電するためのドライバ回路3aを設け、第15
図のコンデンサ４、充電サイリスタ５、及びコイル６の
代りにダイオード11を設けてある。この場合には、第19
図に示すように、副噴射時間T1及び主噴射時間T2の前に
DC/DCコンバータ３′の出力電圧を所定値にするため
に、すなわち、１次電流i1を所定値にするためにDC/DC
コンバータ３′の通電時間TXすなわちドライバ3aの通電
時間TXを一定にしなければならないが、この通電時間TX
はバッテリ１の電圧に依存するために、各噴射タイミン
グの制御が難しく実用的ではない。
したがって、本発明の目的は、第15図の駆動装置にお
いて副噴射及び主噴射を行う場合に主噴射量を安定させ
ることにある。
いて副噴射及び主噴射を行う場合に主噴射量を安定させ
ることにある。
また、本発明の他の目的は、故障（異常）に対しても
強いディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動装置を提供
することにある。
強いディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動装置を提供
することにある。
上述の課題を解決するための手段は第1A図、第1B図に
示される。
示される。
第1A図において、ディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁９
の副噴射駆動及び主噴射駆動のための駆動装置であっ
て、副噴射用高電圧発生回路３は、バッテリ１に接続さ
れ、第１のコンデンサ手段４は副噴射高電圧発生回路３
の出力を蓄積し、 副噴射用充放電スイッチング回路（5,6,7,8）は第１
のコンデンサ手段４の電荷をピエゾ式噴射弁９に印加す
る。他方、主噴射用高電圧発生回路３′はバッテリ１に
接続され、第２のコンデンサ手段４′は主噴射高電圧発
生回路３′の出力を蓄積し、主噴射用充放電スイッチン
グ回路（５′,6,7,8）は第２のコンデンサ手段４′の電
荷をピエゾ式噴射弁９に印加する。そして、制御回路10
は副噴射用充放電スイッチング回路（5,6,7,8）及び主
噴射用充放電スイッチング回路（５′,6,7,8）をそれぞ
れ制御して副噴射駆動及び主噴射駆動を行うものであ
る。
の副噴射駆動及び主噴射駆動のための駆動装置であっ
て、副噴射用高電圧発生回路３は、バッテリ１に接続さ
れ、第１のコンデンサ手段４は副噴射高電圧発生回路３
の出力を蓄積し、 副噴射用充放電スイッチング回路（5,6,7,8）は第１
のコンデンサ手段４の電荷をピエゾ式噴射弁９に印加す
る。他方、主噴射用高電圧発生回路３′はバッテリ１に
接続され、第２のコンデンサ手段４′は主噴射高電圧発
生回路３′の出力を蓄積し、主噴射用充放電スイッチン
グ回路（５′,6,7,8）は第２のコンデンサ手段４′の電
荷をピエゾ式噴射弁９に印加する。そして、制御回路10
は副噴射用充放電スイッチング回路（5,6,7,8）及び主
噴射用充放電スイッチング回路（５′,6,7,8）をそれぞ
れ制御して副噴射駆動及び主噴射駆動を行うものであ
る。
第1B図においては、第1A図の構成要素に、さらに、主
噴射用高電圧発生回路３′及び主噴射用充放電スイッチ
ング回路（５′,6,7,8）の異常を検出する主噴射系異常
検出回路60（120）を設け、主噴射系異常検出回路が主
噴射用高電圧発生回路３′もしくは主噴射用充放電スイ
ッチング回路５′,6,7,8の異常を検出したときには、制
御回路10は主噴射駆動を副噴射用充放電スイッチング回
路（5,6,7,8）を制御して行うようにしたものである。
噴射用高電圧発生回路３′及び主噴射用充放電スイッチ
ング回路（５′,6,7,8）の異常を検出する主噴射系異常
検出回路60（120）を設け、主噴射系異常検出回路が主
噴射用高電圧発生回路３′もしくは主噴射用充放電スイ
ッチング回路５′,6,7,8の異常を検出したときには、制
御回路10は主噴射駆動を副噴射用充放電スイッチング回
路（5,6,7,8）を制御して行うようにしたものである。
第1A図に示す手段によれば、副噴射と主噴射とが別個
の電源回路系統を有することになり、副噴射と主噴射と
の噴射間隔が短かくともこれらの間には影響はない。
の電源回路系統を有することになり、副噴射と主噴射と
の噴射間隔が短かくともこれらの間には影響はない。
第1B図に示す手段によれば、さらに、主噴射の電源回
路系統に異常が発生した場合には、副噴射の電源回路系
統が主噴射の電源回路系統の代りをする。
路系統に異常が発生した場合には、副噴射の電源回路系
統が主噴射の電源回路系統の代りをする。
第２図は本発明に係る４気筒式ディーゼル機関用ピエ
ド式噴射弁の駆動装置が適用されるディーゼル機関の全
体概要図である。第２図において、ディーゼル機関20の
吸気マニホールド21には吸入空気圧を検出する吸気圧セ
ンサ22が設けられ、この吸気圧センサ22は吸気圧に応じ
たアナログ信号を制御回路10のマルチプレクサ内蔵A/D
変換器101に供給される。さらに、機関20の燃焼室には
各気筒毎に燃料噴射弁23−1,23−2,23−3,23−４が設け
られ、これらの燃料噴射弁23−1,23−2,23−3,23−４
は、それぞれ、ピエゾ素子24−1,24−2,24−3,24−４の
伸縮作用により動作する。
ド式噴射弁の駆動装置が適用されるディーゼル機関の全
体概要図である。第２図において、ディーゼル機関20の
吸気マニホールド21には吸入空気圧を検出する吸気圧セ
ンサ22が設けられ、この吸気圧センサ22は吸気圧に応じ
たアナログ信号を制御回路10のマルチプレクサ内蔵A/D
変換器101に供給される。さらに、機関20の燃焼室には
各気筒毎に燃料噴射弁23−1,23−2,23−3,23−４が設け
られ、これらの燃料噴射弁23−1,23−2,23−3,23−４
は、それぞれ、ピエゾ素子24−1,24−2,24−3,24−４の
伸縮作用により動作する。
燃焼噴射弁23−1,23−2,23−3,23−４には、燃料タン
ク25から燃料が燃料ポンプ26によって供給される。
ク25から燃料が燃料ポンプ26によって供給される。
また、制御回路10のA/D変換器101には、種々のセン
サ、たとえば機関20のシリンダブロックのウォータジャ
ケット内に設けられた水温センサ27、アクセルペダル28
aと連動するアクセル開度センサ28等のアナログ信号が
供給されている。さらに、制御回路10の入出力インター
フェイス102には、クランク軸の回転位置を検出するク
ランク角センサ29,30の出力信号が供給されており、こ
れらの信号の１つもしくは両方はCPU103の割り込み信号
として作用する。
サ、たとえば機関20のシリンダブロックのウォータジャ
ケット内に設けられた水温センサ27、アクセルペダル28
aと連動するアクセル開度センサ28等のアナログ信号が
供給されている。さらに、制御回路10の入出力インター
フェイス102には、クランク軸の回転位置を検出するク
ランク角センサ29,30の出力信号が供給されており、こ
れらの信号の１つもしくは両方はCPU103の割り込み信号
として作用する。
燃料噴射弁23−1,23−2,23−3,23−４のピエゾ素子24
−1,24−2,24−3,24−４は制御回路10により制御される
駆動回路31によって伸縮動作する。
−1,24−2,24−3,24−４は制御回路10により制御される
駆動回路31によって伸縮動作する。
制御回路10は、たとえばマイクロコンピュータとして
構成され、A/D変換器101、入出力インターフェイス10
2、CPU103の外に、副噴射用タイマ104a、主噴射用タイ
マ104b、プログラム定数等を格納するROM105、一時的な
データ等を格納するRAM106、駆動回路31を制御するサイ
リスタ点弧回路107等が設けられている。なお、副噴射
用タイマ104aには、副噴射時間T1が設定され、時間T1が
経過後に、該タイマ104aはCPU103に副噴射終了割り込み
信号を発生するものであり、主噴射用タイマ104bには、
主噴射時間T2が設定され、時間T2が経過後に、該タイマ
104bはCPU103に主噴射終了割り込み信号を発生するもの
である。
構成され、A/D変換器101、入出力インターフェイス10
2、CPU103の外に、副噴射用タイマ104a、主噴射用タイ
マ104b、プログラム定数等を格納するROM105、一時的な
データ等を格納するRAM106、駆動回路31を制御するサイ
リスタ点弧回路107等が設けられている。なお、副噴射
用タイマ104aには、副噴射時間T1が設定され、時間T1が
経過後に、該タイマ104aはCPU103に副噴射終了割り込み
信号を発生するものであり、主噴射用タイマ104bには、
主噴射時間T2が設定され、時間T2が経過後に、該タイマ
104bはCPU103に主噴射終了割り込み信号を発生するもの
である。
また、32,33は、駆動回路31等が異常な場合に点灯さ
せる異常ランプである。
せる異常ランプである。
第３図は本発明の第１の実施例としての第２図の駆動
回路31の１気筒分の詳細な回路図である。第３図におい
て、ピエゾ素子９は第２図のピエゾ素子24−１〜24−４
の１つである。第３図においては、第15図の構成要素に
対して、高電圧発生回路（フライバック形DC/DCコンバ
ータ）３′、コンデンサ４′、充電サイリスタ５′を付
加したものである。これにより、高電圧発生回路３、コ
ンデンサ４、充電サイリスタ５、及びコイル６は、副噴
射の充電専用回路を構成し、高電圧発生回路３′、コン
デンサ４′、充電サイリスタ５′、及びコイル６は、主
噴射の充電専用回路を構成する。また、コイル７、放電
サイリスタ８は副噴射及び主噴射に共用の放電回路であ
る。なお、コイル6,7及び放電サイリスタ８を副噴射
用、主噴射用に別個に設けることもできる。
回路31の１気筒分の詳細な回路図である。第３図におい
て、ピエゾ素子９は第２図のピエゾ素子24−１〜24−４
の１つである。第３図においては、第15図の構成要素に
対して、高電圧発生回路（フライバック形DC/DCコンバ
ータ）３′、コンデンサ４′、充電サイリスタ５′を付
加したものである。これにより、高電圧発生回路３、コ
ンデンサ４、充電サイリスタ５、及びコイル６は、副噴
射の充電専用回路を構成し、高電圧発生回路３′、コン
デンサ４′、充電サイリスタ５′、及びコイル６は、主
噴射の充電専用回路を構成する。また、コイル７、放電
サイリスタ８は副噴射及び主噴射に共用の放電回路であ
る。なお、コイル6,7及び放電サイリスタ８を副噴射
用、主噴射用に別個に設けることもできる。
なお、副噴射用高電圧発生回路３も主噴射用高電圧発
生回路３′も同一の構成をなし、昇圧トランス301（30
1′）、昇圧トランス301（301′）の１次側コイルの電
流をオン、オフするスイッチングトランジスタ302（30
2′）、スイッチングトランジスタ302（302′）をオ
ン、オフする高周波発振回路303（303′）、及び昇圧ト
ランス301（301′）の２次側コイルに発生する正の電圧
のみをコンデンサ４（４′）に供給するダイオード304
（304′）よりなる。
生回路３′も同一の構成をなし、昇圧トランス301（30
1′）、昇圧トランス301（301′）の１次側コイルの電
流をオン、オフするスイッチングトランジスタ302（30
2′）、スイッチングトランジスタ302（302′）をオ
ン、オフする高周波発振回路303（303′）、及び昇圧ト
ランス301（301′）の２次側コイルに発生する正の電圧
のみをコンデンサ４（４′）に供給するダイオード304
（304′）よりなる。
第４図は第２図のサイリスタ点弧回路107の１気筒分
の詳細な回路図である。すなわち、サイリスタ点弧回路
107は、４つの単安定マルチバイブレータ401〜404、３
つのドライバ回路405〜407、及びオア回路408を備えて
いる。ここで、単安定マルチバイブレータ401は副噴射
方形パルスS1の立ち上がり時に一定時間幅のパルスを発
生し、ドライバ回路405をオンにして点弧信号P1を発生
する。また、単安定マルチバイブレータ402は主噴射方
形パルスS2の立ち上がり時に一定時間幅のパルスを発生
し、ドライバ回路406をオンにして点弧信号P2を発生す
る。さらに、単安定マルチバイブレータ403は副噴射方
形パルスS1の立ち下がり時に一定時間幅のパルスを発生
し、オア回路408を介してドライバ回路407をオンにして
点弧信号P1′を発生し、また、単安定マルチバイブレー
タ404は主噴射方形パルスS2の立ち下がり時に一定時間
幅のパルスを発生し、オア回路407を介してドライバ回
路407をオンにして点弧信号P2′を発生する。すなわ
ち、第３図においては、放電サイリスタ８は副噴射と主
噴射に対して共用であるため、第４図においても、オア
回路408を設けてドライバ回路407を副噴射と主噴射に対
して共有としてある。なお、ドライバ回路405,406,407
はサイリスタ5,5′,8のゲート回路にゲートパルスを加
えるためのもので、各単安定マルチバイブレータと各サ
イリスタのゲート回路をパルストランスにより電気的に
絶縁している。
の詳細な回路図である。すなわち、サイリスタ点弧回路
107は、４つの単安定マルチバイブレータ401〜404、３
つのドライバ回路405〜407、及びオア回路408を備えて
いる。ここで、単安定マルチバイブレータ401は副噴射
方形パルスS1の立ち上がり時に一定時間幅のパルスを発
生し、ドライバ回路405をオンにして点弧信号P1を発生
する。また、単安定マルチバイブレータ402は主噴射方
形パルスS2の立ち上がり時に一定時間幅のパルスを発生
し、ドライバ回路406をオンにして点弧信号P2を発生す
る。さらに、単安定マルチバイブレータ403は副噴射方
形パルスS1の立ち下がり時に一定時間幅のパルスを発生
し、オア回路408を介してドライバ回路407をオンにして
点弧信号P1′を発生し、また、単安定マルチバイブレー
タ404は主噴射方形パルスS2の立ち下がり時に一定時間
幅のパルスを発生し、オア回路407を介してドライバ回
路407をオンにして点弧信号P2′を発生する。すなわ
ち、第３図においては、放電サイリスタ８は副噴射と主
噴射に対して共用であるため、第４図においても、オア
回路408を設けてドライバ回路407を副噴射と主噴射に対
して共有としてある。なお、ドライバ回路405,406,407
はサイリスタ5,5′,8のゲート回路にゲートパルスを加
えるためのもので、各単安定マルチバイブレータと各サ
イリスタのゲート回路をパルストランスにより電気的に
絶縁している。
また、第４図の副噴射方形パルスS1、及び主噴射方形
パルスS2の時間T1,T2及びタイミングは、第２図に示す
吸気圧センサ22、水温センサ27、アクセル開度センサ2
8、クランク角センサ29,30等の信号にもとづいて演算さ
れる（参照：第９図、第10図、第11図）。
パルスS2の時間T1,T2及びタイミングは、第２図に示す
吸気圧センサ22、水温センサ27、アクセル開度センサ2
8、クランク角センサ29,30等の信号にもとづいて演算さ
れる（参照：第９図、第10図、第11図）。
第３図、第４図の回路動作を第５図のタイミング図を
参照して説明する。第３図の各高電圧発生回路3,3′で
は、独立に、発振回路303,303′のパルス信号によって
トランジスタ302,302′がオン、オフし、オン時に昇圧
トランス301,301′の１次側コイルに１次電流が流れて
エアギャップに磁気エネルギーが蓄積され、次いで、ト
ランジスタ302,302′のオンからオフの際に、この磁気
エネルギーにより、逐次、コンデンサ4,4′の充電を行
う。この場合、コンデンサ電圧VC,VC′は最高電圧E1,E2
に到達するが、この値はたとえばE1＝E2＝600Vである。
つまり、各コンデンサ4,4′には、Ｑ＝C1E1（C1＝コン
デンサ４の容量）、Ｑ＝C2E2（C2＝コンデンサ４′の容
量）の電荷量が蓄積される。
参照して説明する。第３図の各高電圧発生回路3,3′で
は、独立に、発振回路303,303′のパルス信号によって
トランジスタ302,302′がオン、オフし、オン時に昇圧
トランス301,301′の１次側コイルに１次電流が流れて
エアギャップに磁気エネルギーが蓄積され、次いで、ト
ランジスタ302,302′のオンからオフの際に、この磁気
エネルギーにより、逐次、コンデンサ4,4′の充電を行
う。この場合、コンデンサ電圧VC,VC′は最高電圧E1,E2
に到達するが、この値はたとえばE1＝E2＝600Vである。
つまり、各コンデンサ4,4′には、Ｑ＝C1E1（C1＝コン
デンサ４の容量）、Ｑ＝C2E2（C2＝コンデンサ４′の容
量）の電荷量が蓄積される。
副噴射について説明すると、サイリスタ点弧回路107
が所定タイミングで閉弁信号としての充電サイリスタ５
のオン信号P1が発生する。この結果、充電サイリスタ５
がオンとなり、したがって、コンデンサ４、コイル６、
およびピエゾ素子９がLC共振回路を構成し、コンデンサ
４の電荷はピエゾ素子９に移送され、ピエゾ素子９の駆
動電圧VDは、たとえばEO＝800Vとなった後、充電サイリ
スタ５は電流が自然転流することによりターンオフす
る。
が所定タイミングで閉弁信号としての充電サイリスタ５
のオン信号P1が発生する。この結果、充電サイリスタ５
がオンとなり、したがって、コンデンサ４、コイル６、
およびピエゾ素子９がLC共振回路を構成し、コンデンサ
４の電荷はピエゾ素子９に移送され、ピエゾ素子９の駆
動電圧VDは、たとえばEO＝800Vとなった後、充電サイリ
スタ５は電流が自然転流することによりターンオフす
る。
上述状態で、所定期間T1後、サイリスタ点弧回路107
が開弁信号としての放電サイリスタ８のオン信号P1′を
発生すると、放電サイリスタ８がオンとなり、したがっ
て、ピエゾ素子９およびコイル７がLC共振回路を構成
し、ピエゾ素子９の電荷は放電され、ピエゾ素子９の駆
動電圧VDは、たとえば−200Vとなった後、放電サイリス
タ８は電流が自然転流することによりターンオフする。
が開弁信号としての放電サイリスタ８のオン信号P1′を
発生すると、放電サイリスタ８がオンとなり、したがっ
て、ピエゾ素子９およびコイル７がLC共振回路を構成
し、ピエゾ素子９の電荷は放電され、ピエゾ素子９の駆
動電圧VDは、たとえば−200Vとなった後、放電サイリス
タ８は電流が自然転流することによりターンオフする。
主噴射において説明すると、サイリスタ点弧回路107
が所定タイミングで閉弁信号としての充電サイリスタ
５′のオン信号P2が発生する。この時点では、副噴射用
の高電圧発生回路と主噴射用高電圧発生回路とは独立で
あるので、コンデンサ電圧VC′は既にその最高電圧E2に
到達している。したがって、充電サイリスタ５′がオン
となって、コンデンサ４′、コイル６、およびピエゾ素
子９がLC共振回路を構成し、コンデンサ４′の電荷はピ
エゾ素子９に移送され、ピエゾ素子９の駆動電圧VDは、
たとえばEO＝800Vとなった後、充電サイリスタ５′は電
流が自然転流することによりターンオフする。
が所定タイミングで閉弁信号としての充電サイリスタ
５′のオン信号P2が発生する。この時点では、副噴射用
の高電圧発生回路と主噴射用高電圧発生回路とは独立で
あるので、コンデンサ電圧VC′は既にその最高電圧E2に
到達している。したがって、充電サイリスタ５′がオン
となって、コンデンサ４′、コイル６、およびピエゾ素
子９がLC共振回路を構成し、コンデンサ４′の電荷はピ
エゾ素子９に移送され、ピエゾ素子９の駆動電圧VDは、
たとえばEO＝800Vとなった後、充電サイリスタ５′は電
流が自然転流することによりターンオフする。
上述状態で、所定期間T2後、サイリスタ点弧回路107
が開弁信号としての放電サイリスタ８のオン信号P2′を
発生すると、放電サイリスタ８がオンとなり、したがっ
て、ピエゾ素子９およびコイル７がLC共振の回路を構成
し、ピエゾ素子９の電荷は放電され、ピエゾ素子９の駆
動電圧VDは、たとえば−200Vとなった後、放電サイリス
タ８は電流が自然転流することによりターンオフする。
が開弁信号としての放電サイリスタ８のオン信号P2′を
発生すると、放電サイリスタ８がオンとなり、したがっ
て、ピエゾ素子９およびコイル７がLC共振の回路を構成
し、ピエゾ素子９の電荷は放電され、ピエゾ素子９の駆
動電圧VDは、たとえば−200Vとなった後、放電サイリス
タ８は電流が自然転流することによりターンオフする。
このように、コンデンサ4,4′はバッテリ１から高電
圧発生回路3,3′によってそれぞれ独立に昇圧されるの
で、副噴射と主噴射の噴射間隔T0がたとえ短かくなって
もこれに影響されることなく、ピエゾ素子９に目的の駆
動電圧を印加することができ、したがって、ディーゼル
機関の回転速度や噴射時期などに関係なく、噴射率制御
を実現することができ、この結果、安定した燃料噴射を
行うことが可能である。
圧発生回路3,3′によってそれぞれ独立に昇圧されるの
で、副噴射と主噴射の噴射間隔T0がたとえ短かくなって
もこれに影響されることなく、ピエゾ素子９に目的の駆
動電圧を印加することができ、したがって、ディーゼル
機関の回転速度や噴射時期などに関係なく、噴射率制御
を実現することができ、この結果、安定した燃料噴射を
行うことが可能である。
第６図は本発明の第２の実施例としての第２図の駆動
回路の回路図であって、第３図の構成要素に対して主噴
射用の高電圧発生回路３′に異常検出回路60を付加接続
したものである。これにより、主噴射用の電源回路が故
障した場合、副噴射用電源回路を主噴射として駆動する
ことにより最低限度の燃料噴射機能を確保し、したがっ
て走行を継続することができる。すなわち、ディーゼル
機関の主噴射を行う際に、主噴射用電源回路でピエゾ式
噴射弁を駆動している場合、電源回路を構成しているパ
ワートランジスタやダイオード等が故障すると、ピエゾ
式噴射弁に主噴射の駆動電圧も印加できないため、燃料
噴射が行われず走行不能になってしまう。これを回避す
るため、第３図の構成に加えて主噴射用電源回路に異常
検出回路60を付加する。
回路の回路図であって、第３図の構成要素に対して主噴
射用の高電圧発生回路３′に異常検出回路60を付加接続
したものである。これにより、主噴射用の電源回路が故
障した場合、副噴射用電源回路を主噴射として駆動する
ことにより最低限度の燃料噴射機能を確保し、したがっ
て走行を継続することができる。すなわち、ディーゼル
機関の主噴射を行う際に、主噴射用電源回路でピエゾ式
噴射弁を駆動している場合、電源回路を構成しているパ
ワートランジスタやダイオード等が故障すると、ピエゾ
式噴射弁に主噴射の駆動電圧も印加できないため、燃料
噴射が行われず走行不能になってしまう。これを回避す
るため、第３図の構成に加えて主噴射用電源回路に異常
検出回路60を付加する。
異常検出回路60は、高電圧発生回路３′の昇圧トラン
ス301′に電圧検出コイルを設け、ダイオード60aを介し
て接続されており、コンデンサ61及び放電抵抗62よりな
る時定数回路、比較器63、RSフリップフロップ64、単安
定マルチバイブレータ65、アンド回路66、及びRSフリッ
プフロップ67により構成される。ここで、フリップフロ
ップ64は高電圧発生回路３′自体が異常であることを検
出するためのものであり、フリップフロップ67は高電圧
発生回路３′自体には異常がなく、その後段である充電
サイリスタ５′、ピエゾ素子９、及びこれらの周辺の異
常を検出するためである。また、単安定マルチバイブレ
ータ65及びアンド回路66はフリップフロップ67の動作周
期をとるためのものである。
ス301′に電圧検出コイルを設け、ダイオード60aを介し
て接続されており、コンデンサ61及び放電抵抗62よりな
る時定数回路、比較器63、RSフリップフロップ64、単安
定マルチバイブレータ65、アンド回路66、及びRSフリッ
プフロップ67により構成される。ここで、フリップフロ
ップ64は高電圧発生回路３′自体が異常であることを検
出するためのものであり、フリップフロップ67は高電圧
発生回路３′自体には異常がなく、その後段である充電
サイリスタ５′、ピエゾ素子９、及びこれらの周辺の異
常を検出するためである。また、単安定マルチバイブレ
ータ65及びアンド回路66はフリップフロップ67の動作周
期をとるためのものである。
第６図のフライバック形DC/DCコンバータ３′では、
トランジスタ302′が通電し一次側コイルに電流が流れ
ると、昇圧トランス301′のエアギャップに磁気エネル
ギーが蓄えられ、逐次、コンデンサ４′と異常検出コン
デンサ61の充電を行うことになる。
トランジスタ302′が通電し一次側コイルに電流が流れ
ると、昇圧トランス301′のエアギャップに磁気エネル
ギーが蓄えられ、逐次、コンデンサ４′と異常検出コン
デンサ61の充電を行うことになる。
まず、正常状態の場合について第７図を参照して説明
すると、主噴射開始のタイミングでコンデンサ４′に蓄
えられていた電荷の一部はピエゾ素子９に投入される。
他方、異常検出コンデンサ61には初期時に電荷が蓄積さ
れていないので、検出電圧Vmは第７図のX1で示すように
上昇する。この結果、比較器63が検出電圧Vmが、Vm＞V
R1のときにハイレベル（“1"）を出力し、Vm≦VR1のと
きにローレベル（“0"）を出力するとすれば、比較器63
の出力VXは“1"となり、フリップフロップ64はセットさ
れ、その出力Q1はハイレベルとなる。他方、フリップフ
ロップ67は、主噴射方形パルスT2の立ち上がり時に対応
する単安定マルチバイブレータ65の出力により周期する
比較器63の出力VXにより動作するので、この場合、 Vm＜VR1 であり、したがって、フリップフロップ67はセットされ
ない。つまり、２つのフリップフロップ64,67の出力状
態は、 である。
すると、主噴射開始のタイミングでコンデンサ４′に蓄
えられていた電荷の一部はピエゾ素子９に投入される。
他方、異常検出コンデンサ61には初期時に電荷が蓄積さ
れていないので、検出電圧Vmは第７図のX1で示すように
上昇する。この結果、比較器63が検出電圧Vmが、Vm＞V
R1のときにハイレベル（“1"）を出力し、Vm≦VR1のと
きにローレベル（“0"）を出力するとすれば、比較器63
の出力VXは“1"となり、フリップフロップ64はセットさ
れ、その出力Q1はハイレベルとなる。他方、フリップフ
ロップ67は、主噴射方形パルスT2の立ち上がり時に対応
する単安定マルチバイブレータ65の出力により周期する
比較器63の出力VXにより動作するので、この場合、 Vm＜VR1 であり、したがって、フリップフロップ67はセットされ
ない。つまり、２つのフリップフロップ64,67の出力状
態は、 である。
他方、サイリスタ５′のオープン不良、ピエゾ素子９
までのワイヤーハーネスの断線、ピエゾ素子９のオープ
ン不良等のピエゾ式噴射弁側の異常時（異常状態Ｉとす
る）は、コンデンサ４′に蓄えられた電荷はピエゾ素子
９に投入されずそのまま残り、異常検出コンデンサ61に
電荷が蓄えられていないので、検出電圧Vmは第７図のX2
に示すように急激に上昇する。この結果、正常状態と同
様に、フリップフロップ64はセットされるが、単安定マ
ルチバイブレータ65の出力時にも比較器65の出力VXも Vm＞VR1 となり、したがって、フリップフロップ67もセットされ
る。つまり、２つのフリップフロップ64,67の出力状態
は、 となる。
までのワイヤーハーネスの断線、ピエゾ素子９のオープ
ン不良等のピエゾ式噴射弁側の異常時（異常状態Ｉとす
る）は、コンデンサ４′に蓄えられた電荷はピエゾ素子
９に投入されずそのまま残り、異常検出コンデンサ61に
電荷が蓄えられていないので、検出電圧Vmは第７図のX2
に示すように急激に上昇する。この結果、正常状態と同
様に、フリップフロップ64はセットされるが、単安定マ
ルチバイブレータ65の出力時にも比較器65の出力VXも Vm＞VR1 となり、したがって、フリップフロップ67もセットされ
る。つまり、２つのフリップフロップ64,67の出力状態
は、 となる。
このような異常状態Ｉであれば、制御回路10は、第７
図に示すように、高電圧発生回路3,3′の動作を停止さ
せるとともにコンデンサ4,4′を放電させ、運転者に異
常を知らせる。
図に示すように、高電圧発生回路3,3′の動作を停止さ
せるとともにコンデンサ4,4′を放電させ、運転者に異
常を知らせる。
さらに、トランジスタ302′のオープン不良、ダイオ
ード304′,60aのショート不良等の主噴射用電源回路側
の異常時（異常状態IIとする）は、第８図に示すように
コンデンサ電圧VC′及び検出電圧Vmは全く上昇しない。
この結果、フリップフロップ64,67のいずれもセットさ
れない。つまり、２つのフリップフロップ64,67の出力
状態は、 となる。
ード304′,60aのショート不良等の主噴射用電源回路側
の異常時（異常状態IIとする）は、第８図に示すように
コンデンサ電圧VC′及び検出電圧Vmは全く上昇しない。
この結果、フリップフロップ64,67のいずれもセットさ
れない。つまり、２つのフリップフロップ64,67の出力
状態は、 となる。
このような異常状態IIであれば、制御回路10は、第８
図に示すように、コンデンサ４′を放電させ、２電源方
式から１電源方式に切り替える。すなわち、副噴射方形
パルスS1を主噴射方形パルスS2とし、もとの主噴射方形
パルスS2の出力を中止する。
図に示すように、コンデンサ４′を放電させ、２電源方
式から１電源方式に切り替える。すなわち、副噴射方形
パルスS1を主噴射方形パルスS2とし、もとの主噴射方形
パルスS2の出力を中止する。
以上のごとく、第６図の駆動回路によれば、主噴射側
回路を監視し、２つのフリップフロップ64,67により、 異常状態I,IIを検出でき、これにより、異常状態に対処
することが可能となる。
回路を監視し、２つのフリップフロップ64,67により、 異常状態I,IIを検出でき、これにより、異常状態に対処
することが可能となる。
なお、フリップフロップ64,67の監視モード移行のた
めのリセット信号RSTは第７図、第８図に示すタイミン
グで発生される。
めのリセット信号RSTは第７図、第８図に示すタイミン
グで発生される。
第９図〜第11図は第６図の駆動回路を動作させるため
の制御回路（マイクロコンピュータ）10の動作を示すフ
ローチャートである。
の制御回路（マイクロコンピュータ）10の動作を示すフ
ローチャートである。
第９図はメインルーチンである。ステップ901では、
初期化たとえばRAM106に格納されている噴射時間データ
等を初期化すると同時に噴射用タイマ等を初期化する。
ステップ902では、吸気圧センサ22等の出力をA/D変換し
て取込み、ステップ903〜904にてこれらのデータにもと
づき副噴射開始タイミングP1及び副噴射時間T1、主噴射
開始タイミングP2及び主噴射時間T2を演算する。
初期化たとえばRAM106に格納されている噴射時間データ
等を初期化すると同時に噴射用タイマ等を初期化する。
ステップ902では、吸気圧センサ22等の出力をA/D変換し
て取込み、ステップ903〜904にてこれらのデータにもと
づき副噴射開始タイミングP1及び副噴射時間T1、主噴射
開始タイミングP2及び主噴射時間T2を演算する。
副噴射用タイマ104a及び主噴射用タイマ104bはクラン
ク角センサから入力される基準信号と角度信号により、
カウントされ、噴射方形パルスS1,S2をI/O 102に出力す
るとともに、噴射終了割り込みのタイミングを発生す
る。制御回路10が最初に起動された段階では、噴射用タ
イマ104a,104bはメインルーチンのステップ901で設定さ
れる。
ク角センサから入力される基準信号と角度信号により、
カウントされ、噴射方形パルスS1,S2をI/O 102に出力す
るとともに、噴射終了割り込みのタイミングを発生す
る。制御回路10が最初に起動された段階では、噴射用タ
イマ104a,104bはメインルーチンのステップ901で設定さ
れる。
上述のごとく、副噴射用タイマ104a及び主噴射用タイ
マ104bが設定されてそれぞれがタイムアップすると、CP
U103に割り込みが発生する。
マ104bが設定されてそれぞれがタイムアップすると、CP
U103に割り込みが発生する。
第10図は副噴射用タイマ104aがタイムアップして実行
される副噴射終了割り込みルーチンである。ステップ10
01では、フリップフロップ64,67の出力Q1,Q2を取り込
み、ステップ1002では次の監視モードを実行するために
リセット信号RSTを送出してフリップフロップ64,67をリ
セットしておく。
される副噴射終了割り込みルーチンである。ステップ10
01では、フリップフロップ64,67の出力Q1,Q2を取り込
み、ステップ1002では次の監視モードを実行するために
リセット信号RSTを送出してフリップフロップ64,67をリ
セットしておく。
ステップ1004,1005では、フリップフロップ64,67の出
力Q1,Q2の状態を判別し、この結果、Q1＝“H",Q2＝“L"
であれば主噴射系は正常状態であるのでステップ1005に
進み次のサイクルの副噴射データ（副噴射開始タイミン
グP1、副噴射時間T1）を副噴射用タイマ104aに設定しス
テップ1006にて副噴射終了割り込みルーチンを終了す
る。
力Q1,Q2の状態を判別し、この結果、Q1＝“H",Q2＝“L"
であれば主噴射系は正常状態であるのでステップ1005に
進み次のサイクルの副噴射データ（副噴射開始タイミン
グP1、副噴射時間T1）を副噴射用タイマ104aに設定しス
テップ1006にて副噴射終了割り込みルーチンを終了す
る。
Q1＝“H",Q2＝“H"であれば、噴射弁系の異常（上述
の異常状態Ｉ）であるのでステップ1007にて異常ランプ
32をオンにして点灯し、ステップ1008で高電圧発生回路
3,3′によるコンデンサ4,4′の充電を禁止し、ステップ
1009でコンデンサ4,4′を放電した後、ステップ1010に
より制御を終了する。同様に、Q1＝“L"であれば、主噴
射用電源系の異常（上述の異常状態II）であるのでステ
ップ1011にて異常ランプ33をオンにして点灯し、ステッ
プ1012にて次のサイクルの主噴射データ（主噴射開始タ
イミングP2、主噴射時間T2）を副噴射用タイマ104aに設
定することにより噴射切替動作を行った後、ステップ10
13により副噴射終了割り込みルーチンを終了する。
の異常状態Ｉ）であるのでステップ1007にて異常ランプ
32をオンにして点灯し、ステップ1008で高電圧発生回路
3,3′によるコンデンサ4,4′の充電を禁止し、ステップ
1009でコンデンサ4,4′を放電した後、ステップ1010に
より制御を終了する。同様に、Q1＝“L"であれば、主噴
射用電源系の異常（上述の異常状態II）であるのでステ
ップ1011にて異常ランプ33をオンにして点灯し、ステッ
プ1012にて次のサイクルの主噴射データ（主噴射開始タ
イミングP2、主噴射時間T2）を副噴射用タイマ104aに設
定することにより噴射切替動作を行った後、ステップ10
13により副噴射終了割り込みルーチンを終了する。
第11図は主噴射用タイマ104bがタイムアップして実行
される副噴射終了割り込みルーチンである。すなわち、
ステップ1101では、フリップフロップ64の出力Q1の状態
を判別し、この結果、Q1＝“H"であれば主噴射系は正常
状態であるのでステップ1102に進み、次のサイクルの主
噴射データ（主噴射開始タイミングP2、主噴射時間T2）
を主噴射用タイマ104bに設定し、ステップ1104にて主噴
射終了割り込みルーチンを終了する。
される副噴射終了割り込みルーチンである。すなわち、
ステップ1101では、フリップフロップ64の出力Q1の状態
を判別し、この結果、Q1＝“H"であれば主噴射系は正常
状態であるのでステップ1102に進み、次のサイクルの主
噴射データ（主噴射開始タイミングP2、主噴射時間T2）
を主噴射用タイマ104bに設定し、ステップ1104にて主噴
射終了割り込みルーチンを終了する。
Q1＝“L"であれば、主噴射用電源系の異常（上述の異
常状態II）であるのでステップ1103にて、主噴射用タイ
マ104bを停止し、ステップ1104に進みこのルーチンを終
了する。
常状態II）であるのでステップ1103にて、主噴射用タイ
マ104bを停止し、ステップ1104に進みこのルーチンを終
了する。
このように、異常ランプ32,33により運転者に異常を
知らせる機能をもたせると同時に、主噴射用電源回路系
が異常の時は、副噴射用電源系を用いてピエゾ素子９の
主噴射駆動を継続する。これにより、最低限度の燃料噴
射機能を確保することができ、修理工場などへの一時的
な走行が可能となる。
知らせる機能をもたせると同時に、主噴射用電源回路系
が異常の時は、副噴射用電源系を用いてピエゾ素子９の
主噴射駆動を継続する。これにより、最低限度の燃料噴
射機能を確保することができ、修理工場などへの一時的
な走行が可能となる。
第12図は本発明の第３の実施例としての第２図の駆動
回路の回路図であって、第６図の異常検出回路60の代り
に、異常検出回路120を設けてある。
回路の回路図であって、第６図の異常検出回路60の代り
に、異常検出回路120を設けてある。
第12図の異常検出回路120は、電流検出用コンデンサ1
201、及びトランス1202、ダイオード1203、コイル120
4、コンデンサ1205、放電抵抗1206、比較器1207、及びR
Sフリップフロップ1208より構成される。すなわち、正
常であれば、検出電流isが検出されて時定数回路（120
5,1206）が充電され、この出力を比較器1207により所定
値VR2を超えたか否かを監視することにより、主噴射用
電源系の異常を検出できる。
201、及びトランス1202、ダイオード1203、コイル120
4、コンデンサ1205、放電抵抗1206、比較器1207、及びR
Sフリップフロップ1208より構成される。すなわち、正
常であれば、検出電流isが検出されて時定数回路（120
5,1206）が充電され、この出力を比較器1207により所定
値VR2を超えたか否かを監視することにより、主噴射用
電源系の異常を検出できる。
第12図の回路動作を第13図、第14図を参照して説明す
る。充電サイリスタ５′の点弧（主噴射開始）のタイミ
ングでコンデンサ1201及びトランス1202の一次側コイル
には、第13図のように検出電流isが流れる。この検出電
流isをトランス1202の二次側コイルで検出し、ダイオー
ド1203、コイル1204を介してコンデンサ1205に充電す
る。正常であればコンデンサ1205の電位が上昇し、比較
器1207で所定電位VR2に達したことが検出される。した
がって、フリップフロップ1208はセットされ、制御回路
10はこの出力Q3を監視する。
る。充電サイリスタ５′の点弧（主噴射開始）のタイミ
ングでコンデンサ1201及びトランス1202の一次側コイル
には、第13図のように検出電流isが流れる。この検出電
流isをトランス1202の二次側コイルで検出し、ダイオー
ド1203、コイル1204を介してコンデンサ1205に充電す
る。正常であればコンデンサ1205の電位が上昇し、比較
器1207で所定電位VR2に達したことが検出される。した
がって、フリップフロップ1208はセットされ、制御回路
10はこの出力Q3を監視する。
他方、トランジスタ302′のオープン不良、ダイオー
ド304′のショート不良等の主噴射用電源回路の異常時
は、第14図に示すようにサイリスタ５′の点弧（主噴射
開始）のタイミングで検出電流isは流れず、したがっ
て、異常検出回路120のフリップフロップ1208はセット
されない。制御回路10による第10図に示すような同様の
ルーチンで副噴射終了のタイミングで、フリップフロッ
プ1208の出力Q3を監視した後、常にこれをリセットして
いるため、フリップフロップ1208がセットされていない
場合、主噴射用電源回路の故障と判断することができ
る。すなわち、第２の実施例と同様の主噴射（時間T2）
を副噴射系で行わせることができる。
ド304′のショート不良等の主噴射用電源回路の異常時
は、第14図に示すようにサイリスタ５′の点弧（主噴射
開始）のタイミングで検出電流isは流れず、したがっ
て、異常検出回路120のフリップフロップ1208はセット
されない。制御回路10による第10図に示すような同様の
ルーチンで副噴射終了のタイミングで、フリップフロッ
プ1208の出力Q3を監視した後、常にこれをリセットして
いるため、フリップフロップ1208がセットされていない
場合、主噴射用電源回路の故障と判断することができ
る。すなわち、第２の実施例と同様の主噴射（時間T2）
を副噴射系で行わせることができる。
なお、第９図〜第11図のルーチンは第３の実施例にも
適用でき、この場合には、異常状態は１種類であるの
で、第10図のステップ1003〜1013においては、フリップ
フロップ1208の出力Q3が“L"（異常状態）かを判別し、
Q3＝“L"の場合はステップ1011〜1013を行い、Q3＝“H"
の場合はステップ1005〜1006を行うようにすればよい。
適用でき、この場合には、異常状態は１種類であるの
で、第10図のステップ1003〜1013においては、フリップ
フロップ1208の出力Q3が“L"（異常状態）かを判別し、
Q3＝“L"の場合はステップ1011〜1013を行い、Q3＝“H"
の場合はステップ1005〜1006を行うようにすればよい。
以上説明したように本発明によれば、副噴射と主噴射
とが別個の電源回路系統を有することになり、副噴射と
主噴射との噴射間隔が短かくともこれらの間には影響が
なくなり、安定な燃料噴射が可能となる。また、主噴射
系の駆動回路が異常となっても、副噴射系の駆動回路に
より主噴射を行うので、走行不能を回避できる。
とが別個の電源回路系統を有することになり、副噴射と
主噴射との噴射間隔が短かくともこれらの間には影響が
なくなり、安定な燃料噴射が可能となる。また、主噴射
系の駆動回路が異常となっても、副噴射系の駆動回路に
より主噴射を行うので、走行不能を回避できる。
第1A図、第1B図は本発明の基本構成を示すブロック図、 第２図は本発明のディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁が適
用されるディーゼル機関の全体概要図、 第３図は本発明の第１の実施例としての第２図の駆動回
路の詳細な回路図、 第４図は第２図のサイリスタ点弧回路の詳細な回路図、 第５図は第３図、第４図の回路動作を示すタイミング
図、 第６図は本発明の第２の実施例としての第２図の駆動回
路の詳細な回路図、 第７図、第８図は第６図の回路動作を示すタイミング
図、 第９図〜第11図は第２の実施例における制御回路の動作
を示すフローチャート、 第12図は本発明の第３の実施例としての第２図の駆動回
路の詳細な回路図、 第13図、第14図は第12図の回路動作を示すタイミング
図、 第15図は従来のディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動
装置の回路図、 第16図、第17図は第15図の回路動作を示す図、 第18図は従来のディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動
装置の回路図、 第19図は第18図の回路動作を示すタイミング図である。 １……バッテリ、２……キースイッチ、 3,3′……高電圧発生回路、 5,5′……充電サイリスタ、 ８……放電サイリスタ、10……制御回路、 60,120……異常検出回路。
用されるディーゼル機関の全体概要図、 第３図は本発明の第１の実施例としての第２図の駆動回
路の詳細な回路図、 第４図は第２図のサイリスタ点弧回路の詳細な回路図、 第５図は第３図、第４図の回路動作を示すタイミング
図、 第６図は本発明の第２の実施例としての第２図の駆動回
路の詳細な回路図、 第７図、第８図は第６図の回路動作を示すタイミング
図、 第９図〜第11図は第２の実施例における制御回路の動作
を示すフローチャート、 第12図は本発明の第３の実施例としての第２図の駆動回
路の詳細な回路図、 第13図、第14図は第12図の回路動作を示すタイミング
図、 第15図は従来のディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動
装置の回路図、 第16図、第17図は第15図の回路動作を示す図、 第18図は従来のディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動
装置の回路図、 第19図は第18図の回路動作を示すタイミング図である。 １……バッテリ、２……キースイッチ、 3,3′……高電圧発生回路、 5,5′……充電サイリスタ、 ８……放電サイリスタ、10……制御回路、 60,120……異常検出回路。
フロントページの続き (72)発明者 山田 恭文 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 夏目 慶三 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 都築 尚幸 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−241438（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02D 1/00 - 1/14 F02D 41/00 - 41/40 F02M 51/06
Claims (2)
- 【請求項１】ディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁（９）の
副噴射駆動及び主噴射駆動のための駆動装置であって、 バッテリ（１）に接続された副噴射用高電圧発生回路
（３）と、 該副噴射高電圧発生回路の出力を蓄積する第１のコンデ
ンサ手段（４）と、 該第１のコンデンサ手段の電荷を前記ピエゾ式噴射弁に
印加する副噴射用充放電スイッチング回路（5,6,7,8）
と、 前記バッテリに接続された主噴射用高電圧発生回路
（３′）と、 該主噴射高電圧発生回路の出力を蓄積する第２のコンデ
ンサ手段（４′）と、 該第２のコンデンサ手段の電荷を前記ピエゾ式噴射弁に
印加する主噴射用充放電スイッチング回路（５′,6,7,
8）と、 前記副噴射用充放電スイッチング回路及び前記主噴射用
充放電スイッチング回路をそれぞれ制御して前記副噴射
駆動及び主噴射駆動における噴射間隔の制御を行う制御
回路（10）と、 を具備するディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動装
置。 - 【請求項２】さらに、前記主噴射用高電圧発生回路もし
くは前記主噴射用充放電スイッチング回路の異常を検出
する主噴射系異常検出回路（60,120）を設け、 該主噴射系異常検出回路が前記主噴射用高電圧発生回路
もしくは前記主噴射用充放電スイッチング回路の異常を
検出したときには、前記制御回路は前記主噴射駆動を前
記副噴射用充放電スイッチング回路を制御して行うよう
にした請求項１に記載の駆動装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63269414A JP2935499B2 (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | ディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動装置 |
| DE3935937A DE3935937A1 (de) | 1988-10-27 | 1989-10-27 | Vorrichtung zum ansteuern piezoelektrischer einspritzeinrichtungen zum durchfuehren einer haupt- und voreinspritzung in einem dieselmotor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63269414A JP2935499B2 (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | ディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02119652A JPH02119652A (ja) | 1990-05-07 |
| JP2935499B2 true JP2935499B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=17472086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63269414A Expired - Lifetime JP2935499B2 (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | ディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2935499B2 (ja) |
| DE (1) | DE3935937A1 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3838353A1 (de) * | 1988-11-11 | 1990-05-17 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Elektrischer verstaerker zum ansteuern von ventilen |
| US5172311A (en) * | 1988-11-11 | 1992-12-15 | Mannesmann Rexroth Gmbh | Electrical amplifier for controlling valves |
| DE4411789C2 (de) * | 1994-04-06 | 2003-12-11 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzumessung in eine Brennkraftmaschine |
| JP3844091B2 (ja) | 1996-07-02 | 2006-11-08 | 株式会社小松製作所 | 誘導負荷駆動装置 |
| DE19632650C1 (de) * | 1996-08-13 | 1998-03-12 | Siemens Ag | Verfahren zum Unterdrücken von Drehmomentsprüngen beim Betrieb einer Brennkraftmaschine |
| DE19810525C2 (de) * | 1998-03-11 | 2000-07-27 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern kapazitiver Stellglieder |
| DE19844746C1 (de) | 1998-09-29 | 2000-04-20 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren einer Voreinspritzung bei einer Brennkraftmaschine |
| US6753003B1 (en) * | 1999-05-31 | 2004-06-22 | Basf Aktiengesellschaft | Dithiocarbamate liquid formulations |
| DE19931238A1 (de) * | 1999-07-07 | 2001-01-18 | Siemens Ag | Verfahren zum Ansteuern eines kapazitiven Stellgliedes eines Kraftstoffeinspritzventils einer Brennkraftmaschine |
| DE60031092D1 (de) * | 2000-04-01 | 2006-11-16 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzsystem |
| DE60018549T2 (de) * | 2000-04-01 | 2006-04-20 | Robert Bosch Gmbh | Brennstoffeinspritzanlage |
| JP4651179B2 (ja) * | 2000-10-26 | 2011-03-16 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | ピエゾアクチュエータの異常検出装置 |
| DE10215630A1 (de) * | 2002-04-09 | 2003-10-30 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zum Betrieb einer Kraftstoffeinspritzanlage |
| DE10237408A1 (de) | 2002-08-16 | 2004-02-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine |
| DE10250917B3 (de) | 2002-10-31 | 2004-06-03 | Siemens Ag | Verfahren zum Betrieb eines Einspritzventils mit einem piezoelektrischen Aktor sowie Steuergerät |
| DE102004022371A1 (de) * | 2004-05-06 | 2005-12-01 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zum Steuern eines Kraftstoffeinspritzventils |
| DE102009055136A1 (de) * | 2009-12-22 | 2011-06-30 | Robert Bosch GmbH, 70469 | Einspritzsystem |
| DE102012213883B4 (de) * | 2012-08-06 | 2015-03-26 | Continental Automotive Gmbh | Gleichstellung des Stromverlaufs durch einen Kraftstoffinjektor für verschiedene Teileinspritzvorgänge einer Mehrfacheinspritzung |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4748954A (en) * | 1984-07-16 | 1988-06-07 | Nippon Soken, Inc. | Electrostrictive actuator device and fuel injection device using same |
| JPS6198165A (ja) * | 1984-10-17 | 1986-05-16 | Nippon Soken Inc | 圧電アクチユエ−タ制御装置 |
| US4705003A (en) * | 1984-10-17 | 1987-11-10 | Nippon Soken, Inc. | Apparatus for controlling electroexpansive actuator avoiding deterioration of polarization |
| JPH06105062B2 (ja) * | 1985-04-18 | 1994-12-21 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 燃料噴射弁の制御装置 |
| JPH059498Y2 (ja) * | 1985-05-16 | 1993-03-09 |
-
1988
- 1988-10-27 JP JP63269414A patent/JP2935499B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-10-27 DE DE3935937A patent/DE3935937A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02119652A (ja) | 1990-05-07 |
| DE3935937C2 (ja) | 1992-06-25 |
| DE3935937A1 (de) | 1990-05-03 |
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