JPH065060B2 - 内燃機関用超音波式燃料微粒化装置の駆動回路 - Google Patents
内燃機関用超音波式燃料微粒化装置の駆動回路Info
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- JPH065060B2 JPH065060B2 JP60290652A JP29065285A JPH065060B2 JP H065060 B2 JPH065060 B2 JP H065060B2 JP 60290652 A JP60290652 A JP 60290652A JP 29065285 A JP29065285 A JP 29065285A JP H065060 B2 JPH065060 B2 JP H065060B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M27/00—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
- F02M27/08—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by sonic or ultrasonic waves
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関に微粒化した燃料を供給する燃料供給
装置に係り、特に超音波振動子を利用した燃料微粒化装
置の駆動回路に係る。
装置に係り、特に超音波振動子を利用した燃料微粒化装
置の駆動回路に係る。
超音波振動子を利用して内燃機関に微粒化した燃料を供
給する装置は、例えば特開昭58−210354号公報により知
られている。かかる装置においては、超音波振動子の駆
動方法として、一定周波数で励振した場合に発生する共
振点のずれに対処するため、所定の周期間隔で印加電圧
周期を変化させて均一かつ微細液滴群を得る。
給する装置は、例えば特開昭58−210354号公報により知
られている。かかる装置においては、超音波振動子の駆
動方法として、一定周波数で励振した場合に発生する共
振点のずれに対処するため、所定の周期間隔で印加電圧
周期を変化させて均一かつ微細液滴群を得る。
上述の従来技術では、しかしながら、超音波振動子の励
振周波数を共振点付近で、所定の周期間隔及び幅で上下
させるため、励振周波数と共振点が一致する期間は全体
の数分の一となつてしまい、装置全体の効率が悪化して
しまうという欠点を有していた。
振周波数を共振点付近で、所定の周期間隔及び幅で上下
させるため、励振周波数と共振点が一致する期間は全体
の数分の一となつてしまい、装置全体の効率が悪化して
しまうという欠点を有していた。
本発明は、上記従来技術における欠点に鑑みて成された
ものであり、超音波振動子の共振点の変動にもかかわら
ず、常に最大出力得るよう励振周波数を自動制御し、効
率の高い内燃機関用超音波式燃料微粒化装置の駆動回路
を提供することにある。
ものであり、超音波振動子の共振点の変動にもかかわら
ず、常に最大出力得るよう励振周波数を自動制御し、効
率の高い内燃機関用超音波式燃料微粒化装置の駆動回路
を提供することにある。
上記の目的は、超音波振動子に励振周波電圧を供給する
超音波式燃料微粒化装置の駆動回路において、超音波振
動子に供給される励振消費電流値を検出し、上記消費電
流が増加する方向に上記励振周波数をフイードバツク制
御するようにしたことにより達成される。
超音波式燃料微粒化装置の駆動回路において、超音波振
動子に供給される励振消費電流値を検出し、上記消費電
流が増加する方向に上記励振周波数をフイードバツク制
御するようにしたことにより達成される。
超音波振動子の共振点は、燃料の付着による重量の増加
により共振点がずれても、その付近では励振電流の消費
値、即ち駆動回路の出力電流が急増し、駆動回路の消費
電流も急増する。
により共振点がずれても、その付近では励振電流の消費
値、即ち駆動回路の出力電流が急増し、駆動回路の消費
電流も急増する。
本発明では上記の現象を利用して励振周波数をフイード
バツク制御することにより、これにより励振周波数を常
に共振点に追随させることができ、これにより装置全体
としての最大効率を得ることができる。
バツク制御することにより、これにより励振周波数を常
に共振点に追随させることができ、これにより装置全体
としての最大効率を得ることができる。
以下、本発明の実施例を図により詳細に説明する。
第１図において、１は消音波振動子で、圧電素子に加え
られる交流電圧で超音波振動し、内燃機関の燃料を微粒
化する。２は高電圧発生用コイルで、センタータツプを
持つた一次巻線，二次巻線、及び鉄心から構成され、電
源３から供給され、パワートランジスタ４，５により交
互に通流遮断する一次巻線電流により、二次巻線に、巻
線比に応じた高圧交流電圧を発生させ、前記超音波振動
子１に印加している。
られる交流電圧で超音波振動し、内燃機関の燃料を微粒
化する。２は高電圧発生用コイルで、センタータツプを
持つた一次巻線，二次巻線、及び鉄心から構成され、電
源３から供給され、パワートランジスタ４，５により交
互に通流遮断する一次巻線電流により、二次巻線に、巻
線比に応じた高圧交流電圧を発生させ、前記超音波振動
子１に印加している。
１００は発振回路で、超音波（２８ＫＨｚ〜４０ＫＨｚ
位）周波数の発振を行い、パワートランジスタ４，５を
交互に通流遮断するベース電流を供給する。２００は周
波数制御回路で、発振回路１００の発振周波数を制御
し、電流変化検出回路４００の出力により発振周波数を
上げたり下げたりしている。
位）周波数の発振を行い、パワートランジスタ４，５を
交互に通流遮断するベース電流を供給する。２００は周
波数制御回路で、発振回路１００の発振周波数を制御
し、電流変化検出回路４００の出力により発振周波数を
上げたり下げたりしている。
３００は、電流検出回路で、パラートランジスタ４，５
のエミツタに流れる電流により、高電圧発生用コイルの
電流を検出している。４００は電流変化検出回路で、電
流検出回路１００の出力の変化を監視ししており、電流
検出回路１００の出力が増加している内は、周波数制御
回路２００に対して周波数が上昇する様な出力を出し、
電流検出回路１００の出力が減少した時は、周波数を下
降させる様な出力を出す。
のエミツタに流れる電流により、高電圧発生用コイルの
電流を検出している。４００は電流変化検出回路で、電
流検出回路１００の出力の変化を監視ししており、電流
検出回路１００の出力が増加している内は、周波数制御
回路２００に対して周波数が上昇する様な出力を出し、
電流検出回路１００の出力が減少した時は、周波数を下
降させる様な出力を出す。
一方、調音波振動子１の出力は、第２図の様に、励振周
波数が振動子の共振点と一致する時最大となり、その前
後では出力が低くなる。又、出力の変化は、高電圧発生
用コイル２の入力の変化と相対的に一致するため、パワ
ートランジスタ４，５に流れる電流も振動子１の共振点
で最大となる。以上に述べた構成により、第１図の動作
を説明すると、まず、発振周波数が共振点より低い内
は、高電圧発生用コイル電流は、周波数の上昇と共に増
大する方向にあたるため、電流変化検出回路400は、周
波数制御回路２００に対して、発振回路１００の発信周
波数を上昇させる様に出力する。周波数が徐々に上昇
し、共振点を越えると、高電圧発生用コイル電流は減少
するとして、逆に、電流変化検出回路４００は、発振周
波数を下げる様に出力し、周波数を下げる。その結果、
共振点に対して周波数が下がると周波数は上昇し、共振
点より上がると下降する様になり、自動的に共振周波数
付近で安定する。又、振動子の共振周波数が変化した場
合も、同様に、自動的に追随し、共振周波数付近で安定
する。
波数が振動子の共振点と一致する時最大となり、その前
後では出力が低くなる。又、出力の変化は、高電圧発生
用コイル２の入力の変化と相対的に一致するため、パワ
ートランジスタ４，５に流れる電流も振動子１の共振点
で最大となる。以上に述べた構成により、第１図の動作
を説明すると、まず、発振周波数が共振点より低い内
は、高電圧発生用コイル電流は、周波数の上昇と共に増
大する方向にあたるため、電流変化検出回路400は、周
波数制御回路２００に対して、発振回路１００の発信周
波数を上昇させる様に出力する。周波数が徐々に上昇
し、共振点を越えると、高電圧発生用コイル電流は減少
するとして、逆に、電流変化検出回路４００は、発振周
波数を下げる様に出力し、周波数を下げる。その結果、
共振点に対して周波数が下がると周波数は上昇し、共振
点より上がると下降する様になり、自動的に共振周波数
付近で安定する。又、振動子の共振周波数が変化した場
合も、同様に、自動的に追随し、共振周波数付近で安定
する。
以下、第１図の各ブロツクにつき、具体的に説明する。
発振回路１００としては、例えば電圧制御発振回路を使
用できるが、その場合の一具体例を第３図に示す。第３
図において、１０１，１０２，１０３，１０４は抵抗
器、１０５はコンデンサ、１０６は演算増幅器、１０
７，１０８，１０９，１１０，１１１は抵抗器、１１２
は比較器、113，１１４，１１５は抵抗器、１１６は比
較器であり、ここ迄で電圧制御発振器を構成している。
電圧制御発振器は既に公知であるため、詳細説明は省略
するが、抵抗１０１，１０２の接続点の電圧Ｖｉにより
発振周波数が変化する矩形波が、比較器１１２の出力に
出る物である。１１７はトランジスタで、エミツタフオ
ロー回路を形成しており、エミツタに接続されている抵
抗器１１８，１２１の値により比較器１１２の出力電圧
が変化して発振周波数が変る事を防止している。１１９
はトランジスタ、１２０は抵抗器で、発振出力を増幅し
て、パワートランジスタ４を駆動している。122，１２
４はトランジスタ、１２３，１２５は抵抗器で、パワー
トランジスタ４と位相を反対にした発振出力でパワート
ランジスタ５を駆動している。
用できるが、その場合の一具体例を第３図に示す。第３
図において、１０１，１０２，１０３，１０４は抵抗
器、１０５はコンデンサ、１０６は演算増幅器、１０
７，１０８，１０９，１１０，１１１は抵抗器、１１２
は比較器、113，１１４，１１５は抵抗器、１１６は比
較器であり、ここ迄で電圧制御発振器を構成している。
電圧制御発振器は既に公知であるため、詳細説明は省略
するが、抵抗１０１，１０２の接続点の電圧Ｖｉにより
発振周波数が変化する矩形波が、比較器１１２の出力に
出る物である。１１７はトランジスタで、エミツタフオ
ロー回路を形成しており、エミツタに接続されている抵
抗器１１８，１２１の値により比較器１１２の出力電圧
が変化して発振周波数が変る事を防止している。１１９
はトランジスタ、１２０は抵抗器で、発振出力を増幅し
て、パワートランジスタ４を駆動している。122，１２
４はトランジスタ、１２３，１２５は抵抗器で、パワー
トランジスタ４と位相を反対にした発振出力でパワート
ランジスタ５を駆動している。
以上、発振回路１００は、周波数制御回路200からの入
力電圧Ｖｉにより決まる周波数で、位相が反転した２ケ
の矩形波を発振し、パワートランジスタ４，５を駆動し
ている。周波数制御回路２００としては、例えば第４図
の様な回路が有る。
力電圧Ｖｉにより決まる周波数で、位相が反転した２ケ
の矩形波を発振し、パワートランジスタ４，５を駆動し
ている。周波数制御回路２００としては、例えば第４図
の様な回路が有る。
第４図において、２０１，２０２は抵抗器で、電圧Ｖ
ｃｃを分割し、発振回路１００の周波数を決める電圧Ｖ
ｉの最低値を決める。２０３，２０４は抵抗器、２０５
はトランジスタ、２０６は抵抗器、２０７はトランジス
タで、定電流回路を形成しており、コンデンサ２０８を
充電し、コンデンサ２０８の電圧を一定勾配で上昇させ
る。２０９は演算増幅器で、出力を負入力に帰還し、Ｖ
ｉの値による、コンデンサ２０８の電圧上昇変化が無い
様インピーダンス変換している。２１０はダイオード
で、コンデンサ１０８側からＶｉ側にのみ電流を供給
し、逆には流さない様にしている。２１１は抵抗器、２
１２はトランジスタで、電流変化検出回路の出力によ
り、コンデンサ２０８を放電し、充電電圧を下げる働き
をしている。
ｃｃを分割し、発振回路１００の周波数を決める電圧Ｖ
ｉの最低値を決める。２０３，２０４は抵抗器、２０５
はトランジスタ、２０６は抵抗器、２０７はトランジス
タで、定電流回路を形成しており、コンデンサ２０８を
充電し、コンデンサ２０８の電圧を一定勾配で上昇させ
る。２０９は演算増幅器で、出力を負入力に帰還し、Ｖ
ｉの値による、コンデンサ２０８の電圧上昇変化が無い
様インピーダンス変換している。２１０はダイオード
で、コンデンサ１０８側からＶｉ側にのみ電流を供給
し、逆には流さない様にしている。２１１は抵抗器、２
１２はトランジスタで、電流変化検出回路の出力によ
り、コンデンサ２０８を放電し、充電電圧を下げる働き
をしている。
本図において、コンデンサ２０８の充電電圧が、抵抗器
２０１，２０２の分割電圧とダイオード２１０の電圧ド
ロツプとの和より低い内は、発振周波数を決める電圧Ｖ
ｉは、電圧Ｖｃｃを、抵抗器２０１，２０２による分圧
で決まる。定電流によつて充電され、コンデンサ２０８
の電圧が、上記分割電圧とダイオードドロツプの和より
も高くなると、Ｖｉはコンデンサ２０８の電圧で決ま
る。さらに、出力から帰還がかかり、電流変化検出回路
４００からの信号により、領ランジスタ２１２がオン
（ＯＮ）状態になると、信号の幅、抵抗器２１１、及
び、コンデンサ２０８の容量で決まる分だけ、コンデン
サ２０８の電圧が下がる。
２０１，２０２の分割電圧とダイオード２１０の電圧ド
ロツプとの和より低い内は、発振周波数を決める電圧Ｖ
ｉは、電圧Ｖｃｃを、抵抗器２０１，２０２による分圧
で決まる。定電流によつて充電され、コンデンサ２０８
の電圧が、上記分割電圧とダイオードドロツプの和より
も高くなると、Ｖｉはコンデンサ２０８の電圧で決ま
る。さらに、出力から帰還がかかり、電流変化検出回路
４００からの信号により、領ランジスタ２１２がオン
（ＯＮ）状態になると、信号の幅、抵抗器２１１、及
び、コンデンサ２０８の容量で決まる分だけ、コンデン
サ２０８の電圧が下がる。
こうして、周波数決定電圧Ｖｉは、当初、抵抗器２０
１，２０２の分割比で決まる値からスタートし、次にコ
ンデンサ２０８が充電されて、分割電圧とダイオードド
ロツプ以上になると、コンデンサ２０８の電圧で決まる
値となつて徐々に上昇する。そして、電圧検出回路出力
が有る時に低下し、出力が無くなると再び上昇する。
１，２０２の分割比で決まる値からスタートし、次にコ
ンデンサ２０８が充電されて、分割電圧とダイオードド
ロツプ以上になると、コンデンサ２０８の電圧で決まる
値となつて徐々に上昇する。そして、電圧検出回路出力
が有る時に低下し、出力が無くなると再び上昇する。
次に、電流検出回路３００の実施例を、第５図により説
明する。第５図において、３０１は抵抗器で、パワート
ランジスタ４，５からの電流を検出する。３０２はコン
デンサで、抵抗３０１の電圧ドロツプを平滑する。３０
３は演算増幅器、３０４，３０５は抵抗器で、非反転増
幅回路を形成している。３０６はコンテンサで、増幅器
303の出力を平滑している。
明する。第５図において、３０１は抵抗器で、パワート
ランジスタ４，５からの電流を検出する。３０２はコン
デンサで、抵抗３０１の電圧ドロツプを平滑する。３０
３は演算増幅器、３０４，３０５は抵抗器で、非反転増
幅回路を形成している。３０６はコンテンサで、増幅器
303の出力を平滑している。
以上の回路により、パワートランジスタ４，５からの電
流は抵抗３０１で検出され（１＋Ｒ305/Ｒ３０５）倍に
増幅され、平滑されて、電流変化検出回路４００へ送ら
れる。
流は抵抗３０１で検出され（１＋Ｒ305/Ｒ３０５）倍に
増幅され、平滑されて、電流変化検出回路４００へ送ら
れる。
次に、電流変化検出回路の一実施例を、第６図により説
明する。
明する。
４０１はコンデンサ、４０２は抵抗器、４０３はダイオ
ードで、微分回路を形成している。404はコンパレー
タ、４０５，４０６は抵抗器で、Ｖｃｃを分割して基準
電圧を決めている。４０７は抵抗器、４０８はコンデン
サで、コンパレータ４０４の出力がハイ（ＨＩＧＨ）状
態になつている時間を決める。４０９は抵抗器、４１
０，411はトランジスタ、４１２は抵抗器で、トランジ
スタ４１１は常時オフで、コンデンサ４０１から負信号
が入つた時のみオン（ＯＮ）状態となる。４１３，４１
４は抵抗器、コンパレータ４０４の出力を周波数制御回
路２００に伝える。
ードで、微分回路を形成している。404はコンパレー
タ、４０５，４０６は抵抗器で、Ｖｃｃを分割して基準
電圧を決めている。４０７は抵抗器、４０８はコンデン
サで、コンパレータ４０４の出力がハイ（ＨＩＧＨ）状
態になつている時間を決める。４０９は抵抗器、４１
０，411はトランジスタ、４１２は抵抗器で、トランジ
スタ４１１は常時オフで、コンデンサ４０１から負信号
が入つた時のみオン（ＯＮ）状態となる。４１３，４１
４は抵抗器、コンパレータ４０４の出力を周波数制御回
路２００に伝える。
以上の回路において、電流検出回路３００の出力が一定
又は増加している内は、トランジスタ４１０はオン（Ｏ
Ｎ）状態に、トランジスタ411はオフ（ＯＦＦ）状態に
なつており、コンパレータ入力は、負側の方が正側に比
べてハイ（ＨＩＧＨ）レベルにあるため、その出力はロ
ー（ＬＯＷ）レベルとなる。
又は増加している内は、トランジスタ４１０はオン（Ｏ
Ｎ）状態に、トランジスタ411はオフ（ＯＦＦ）状態に
なつており、コンパレータ入力は、負側の方が正側に比
べてハイ（ＨＩＧＨ）レベルにあるため、その出力はロ
ー（ＬＯＷ）レベルとなる。
次に、電流検出回路の出力が低下した時、コンデンサ４
０１、抵抗器４０２、ダイオード４０３を通し、トラン
ジスタ４１０をオフ（ＯＦＦ）状態にするパルス電流が
流れ、コンデンサ４０８の電荷はトランジスタ４１１で
放電され、コンパレータ４０４の出力は、ハイ（ＨＩＧ
Ｈ）状態となる。
０１、抵抗器４０２、ダイオード４０３を通し、トラン
ジスタ４１０をオフ（ＯＦＦ）状態にするパルス電流が
流れ、コンデンサ４０８の電荷はトランジスタ４１１で
放電され、コンパレータ４０４の出力は、ハイ（ＨＩＧ
Ｈ）状態となる。
そして、このハイ（ＨＩＧＨ）の状態は、抵抗４０７に
よりコンデンサ４０８が充電されて、負側入力が正側入
力と同一レベルになる迄続いてロー（ＬＯＷ）状態とな
る。つまり、電流検出回路２００からの出力が一定又は
増加の内は、本回路は出力を出さず、電流検出回路２０
０からの出力が低下した時、低下した時から一定時間だ
け出力が出る。
よりコンデンサ４０８が充電されて、負側入力が正側入
力と同一レベルになる迄続いてロー（ＬＯＷ）状態とな
る。つまり、電流検出回路２００からの出力が一定又は
増加の内は、本回路は出力を出さず、電流検出回路２０
０からの出力が低下した時、低下した時から一定時間だ
け出力が出る。
さらに、電流変化検出回路の他の実施例を、第７図に示
す。
す。
第７図において、４１０は、第２の発振回路で、発振回
路（２）、４２０は分周回路で、発振回路（２）の発振
周波数を１／２に分周している。４３０，４４０は、レ
ベル保持回路（１），（２）、４５１はトランジスタ、
４５２，４５３，４５４はダイオードで、電流検出回路
２００の出力を、分周回路４２０の出力がローの期間、
発振回路（２）の立下がり及び分周回路の立下がりタイ
ミングでレベル保持し、コンパレータ４６０の入力信号
としている。なお、コンパレータ４６０の正入力側はダ
イオード１ケで落とし、負入力側はダイオード２ケで落
としているが、これは、通常は、コンパレータ出力がロ
ー（ＬＯＷ）状態で安定する様にレベル差を持たせてい
るものである。４８１はダイオード、４８２はトランジ
スタで、コンパレータ出力の内、発振回路（２）の出力
がハイの期間はシヨートして次段へ伝えない。470はフ
リツプフロツプ、483はダイオード、484は抵抗器、４８
５はコンデンサで、ダイオード４８１から信号が入つた
時、フリツプフロツプ４７０の出力はハイ（ＨＩＧＨ）
状態となり、発振回路２の立下がりでロー（ＬＯＷ）状
態となる。
路（２）、４２０は分周回路で、発振回路（２）の発振
周波数を１／２に分周している。４３０，４４０は、レ
ベル保持回路（１），（２）、４５１はトランジスタ、
４５２，４５３，４５４はダイオードで、電流検出回路
２００の出力を、分周回路４２０の出力がローの期間、
発振回路（２）の立下がり及び分周回路の立下がりタイ
ミングでレベル保持し、コンパレータ４６０の入力信号
としている。なお、コンパレータ４６０の正入力側はダ
イオード１ケで落とし、負入力側はダイオード２ケで落
としているが、これは、通常は、コンパレータ出力がロ
ー（ＬＯＷ）状態で安定する様にレベル差を持たせてい
るものである。４８１はダイオード、４８２はトランジ
スタで、コンパレータ出力の内、発振回路（２）の出力
がハイの期間はシヨートして次段へ伝えない。470はフ
リツプフロツプ、483はダイオード、484は抵抗器、４８
５はコンデンサで、ダイオード４８１から信号が入つた
時、フリツプフロツプ４７０の出力はハイ（ＨＩＧＨ）
状態となり、発振回路２の立下がりでロー（ＬＯＷ）状
態となる。
以上の回路につき、第８図の、各部の波形により動作説
明すると次の様になる。
明すると次の様になる。
まず、発振回路１００の周波数が、振動子１の共振点よ
り低い方は、周波数制御回路２００の出力電圧Ｖｉは徐
々に上昇し、それと共に、電流検出回路３００の出力も
上昇する。
り低い方は、周波数制御回路２００の出力電圧Ｖｉは徐
々に上昇し、それと共に、電流検出回路３００の出力も
上昇する。
レベル保持回路１は、分周回路４２０の立下がりでレベ
ルをとらえてコンパレータの＋入力に信号を送り、レベ
ル保持回路２は、発振回路２の立下がりでレベルをとら
えてコンパレータの−入力に信号を送る。そして、電流
検出回路出力が上昇中のため、タイミング的に後側の、
−入力の方が高いため、コンパレータ出力はロー（ＬＯ
Ｗ）状態となる。
ルをとらえてコンパレータの＋入力に信号を送り、レベ
ル保持回路２は、発振回路２の立下がりでレベルをとら
えてコンパレータの−入力に信号を送る。そして、電流
検出回路出力が上昇中のため、タイミング的に後側の、
−入力の方が高いため、コンパレータ出力はロー（ＬＯ
Ｗ）状態となる。
なおこの時、レベル保持回路１がレベルをとらえて、レ
ベル保持回路２がレベルをとらえる迄の間はコンパレー
タの（＋）入力側の方が−入力側より高レベルで、コン
パレータ出力はハイ（ＨＩＧＨ）状態となるが、発振回
路２により、トランジスタ４８２で短絡されてしまい、
次段へは伝わらない。コンパレータ４６０の出力がロー
（ＬＯＷ）状態にあるため、フリツプロツプ４７０の出
力もロー（ＬＯＷ）状態のままで、周波数制御回路出力
Ｖｉ、発振回路周波数共上昇し続ける。
ベル保持回路２がレベルをとらえる迄の間はコンパレー
タの（＋）入力側の方が−入力側より高レベルで、コン
パレータ出力はハイ（ＨＩＧＨ）状態となるが、発振回
路２により、トランジスタ４８２で短絡されてしまい、
次段へは伝わらない。コンパレータ４６０の出力がロー
（ＬＯＷ）状態にあるため、フリツプロツプ４７０の出
力もロー（ＬＯＷ）状態のままで、周波数制御回路出力
Ｖｉ、発振回路周波数共上昇し続ける。
次に、発振周波数が共振点を越えると電流検出回路出力
が時間と共に低下し始める。そして、分周回路出力の立
下がりでレベルをとらえているレベル保持回路１の出力
より、発振回路２出力の立下がりでレベルをとらえてい
るレベル保持回路２の出力の方がハイ（ＨＩＧＨ）レベ
ルとなるため、コンパレータ４６０の出力はハイ（ＨＩ
ＧＨ）状態となり、フリツプフロツプ４７０は反転し、
出力ががハイ（ＨＩＧＨ）状態となり、周波数制御回数
２００の出力Ｖｉ及び発振周波数共に低下する。そし
て、この低下は、発振回路２の出力の立下がりで、フリ
ツプフロツプ４６０がリセツトされる迄続く。フリツプ
フロツプ４６０の出力がロー（ＬＯＷ）状態にリセツト
されると、発振周波数は再び上昇する。
が時間と共に低下し始める。そして、分周回路出力の立
下がりでレベルをとらえているレベル保持回路１の出力
より、発振回路２出力の立下がりでレベルをとらえてい
るレベル保持回路２の出力の方がハイ（ＨＩＧＨ）レベ
ルとなるため、コンパレータ４６０の出力はハイ（ＨＩ
ＧＨ）状態となり、フリツプフロツプ４７０は反転し、
出力ががハイ（ＨＩＧＨ）状態となり、周波数制御回数
２００の出力Ｖｉ及び発振周波数共に低下する。そし
て、この低下は、発振回路２の出力の立下がりで、フリ
ツプフロツプ４６０がリセツトされる迄続く。フリツプ
フロツプ４６０の出力がロー（ＬＯＷ）状態にリセツト
されると、発振周波数は再び上昇する。
以上、本回路では、電流検出回路出力を、前後２つのタ
イミングでとらえてレベル比較し、後のタイミングでの
レベルの方が高い内は周波数を上昇させ、後のタイミン
グでのレベルの方が高くなつたら周波数を下降させる事
により、発振周波数を共振点付近で安定させる様にした
ものである。
イミングでとらえてレベル比較し、後のタイミングでの
レベルの方が高い内は周波数を上昇させ、後のタイミン
グでのレベルの方が高くなつたら周波数を下降させる事
により、発振周波数を共振点付近で安定させる様にした
ものである。
第６図の回路と第７図の回路を比較した場合、回路規模
的には第６図の回路の方が有利である。それに対し、周
波数に対する出力の変化率が少ない場合、微分回路では
出力変化をとらえきれない場合も有り、その様な場合
は、第７図の回路の方動作的に安定し易いという利点が
有る。
的には第６図の回路の方が有利である。それに対し、周
波数に対する出力の変化率が少ない場合、微分回路では
出力変化をとらえきれない場合も有り、その様な場合
は、第７図の回路の方動作的に安定し易いという利点が
有る。
又、マイクロコンピユータを使つてレベル比較して周波
数制御する場合は、第７図の回路をそのまま置き換える
事ができる。
数制御する場合は、第７図の回路をそのまま置き換える
事ができる。
本発明によれば、高電圧発生用コイルに流れる電流が最
大になる様発振周波数を制御できるので、発振回路の温
度、振動子の温度、負荷等に無関係に、発振周波数を、
振動子の共振点付近に自動制御する事ができ、これによ
つて効率の高い内燃機関用超音波式燃料微粒化装置を得
るという優れた効果を奏する。
大になる様発振周波数を制御できるので、発振回路の温
度、振動子の温度、負荷等に無関係に、発振周波数を、
振動子の共振点付近に自動制御する事ができ、これによ
つて効率の高い内燃機関用超音波式燃料微粒化装置を得
るという優れた効果を奏する。
第１図は本発明になる駆動回路を備えた内燃機関用超音
波式燃料微粒化装置の一実施例を示す回路図、第２図は
上記第１図に示される振動子の出力特性図、第３図は第
１図に示される発振回路の一実施例を示す回路図、第４
図は第１図に示される周波数制御回路の一実施例を示す
回路図、第５図は第１図に示される電流検出回路の一実
施例を示す回路図、第６図は第１図に示される電流変化
検出回路の一実施例を示す回路図、第７図は第６図に示
される電流変化検出回路の他の実施例を示す回路図、第
８図は、第７図に示す回路の動作説明図である。 １…超音波振動子、２…高電圧発生用コイル、４，５…
パワートランジスタ、１００…発振回路、２００…周波
数制御回路、３００…電流検出回路、４００…電流変化
検出回路。
波式燃料微粒化装置の一実施例を示す回路図、第２図は
上記第１図に示される振動子の出力特性図、第３図は第
１図に示される発振回路の一実施例を示す回路図、第４
図は第１図に示される周波数制御回路の一実施例を示す
回路図、第５図は第１図に示される電流検出回路の一実
施例を示す回路図、第６図は第１図に示される電流変化
検出回路の一実施例を示す回路図、第７図は第６図に示
される電流変化検出回路の他の実施例を示す回路図、第
８図は、第７図に示す回路の動作説明図である。 １…超音波振動子、２…高電圧発生用コイル、４，５…
パワートランジスタ、１００…発振回路、２００…周波
数制御回路、３００…電流検出回路、４００…電流変化
検出回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 浩志 茨城県勝田市東石川字西古内3085番地５ 日立オートモテイブエンジニアリング株式 会社内
Claims (6)
- 【請求項１】内燃機関の燃料通路の途中に設けられた超
音波振動子に励振周波電圧を供給するための装置であ
り、上記超音波振動子を励振する発振回路と、上記発振
回路の出力を昇圧して上記超音波振動子に電圧を印加す
る高電圧発生用コイルとから成る内燃機関用超音波式燃
料微粒化装置の駆動回路において、上記超音波振動子の
出力により上記発振回路の発振周波数を帰還制御する回
路を設けた事を特徴とする、内燃機関用超音波式燃料微
粒化装置の駆動回路。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、上記超音
波振動子の出力は、上記高電圧発生用コイルの電流によ
り検出する様にした事を特徴とする、内燃機関用超音波
式燃料微粒化装置の駆動回路。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、上記帰還
回路は、周波数制御回路、電流検出回路、電流変化検出
回路とから成る事を特徴とする、内燃機関用超音波燃料
微粒化装置の駆動回路。 - 【請求項４】特許請求の範囲第３項において、上記周波
数制御回路は、上記電流変化検出回路の出力により、上
記発振回路の発振周波数を連続的に上昇又は下降と切り
換える様にした事を特徴とする、内燃機関用超音波式燃
料微粒化装置の駆動回路。 - 【請求項５】特許請求の範囲第３項において、上記電流
変化検出回路は、上記電流検出回路に接続された微分回
路、上記微分回路から出力が有つてから一定時間その出
力を出すワンシヨツトマルチ回路から成る事を特徴とす
る、内燃機関用超音波式燃料微粒化装置の駆動回路。 - 【請求項６】特許請求の範囲第３項において、上記電流
変化検出回路は、一定周期で時間をずらして上記電流検
出回路出力をとり込み保持するための、２ケのレベル保
持回路、上記２ケのレベル保持回路の出力をレベル比較
し、時間内に後者のレベル保持回路の出力の方が低い時
にのみ出力を出すコンパレータ回路、上記コンパレータ
回路の出力でセツトされて出力を出し、一定時間後リセ
ツトがかかるフリツプフロツプ回路から成る事を特徴と
する、内燃機関用超音波式燃料微粒化装置の駆動回路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60290652A JPH065060B2 (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 内燃機関用超音波式燃料微粒化装置の駆動回路 |
| DE8686117242T DE3686574T2 (de) | 1985-12-25 | 1986-12-10 | Vorrichtung zum zertaeuben von kraftstoff durch ultraschall fuer brennkraftmaschinen. |
| EP86117242A EP0230589B1 (en) | 1985-12-25 | 1986-12-10 | Ultrasonic wave type fuel atomizing apparatus for internal combustion engine |
| US06/943,748 US4715353A (en) | 1985-12-25 | 1986-12-19 | Ultrasonic wave type fuel atomizing apparatus for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60290652A JPH065060B2 (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 内燃機関用超音波式燃料微粒化装置の駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62150062A JPS62150062A (ja) | 1987-07-04 |
| JPH065060B2 true JPH065060B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=17758740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60290652A Expired - Fee Related JPH065060B2 (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | 内燃機関用超音波式燃料微粒化装置の駆動回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4715353A (ja) |
| EP (1) | EP0230589B1 (ja) |
| JP (1) | JPH065060B2 (ja) |
| DE (1) | DE3686574T2 (ja) |
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| DE3833093A1 (de) * | 1988-09-29 | 1990-04-12 | Siemens Ag | Fuer verbrennungskraftmaschine vorgesehene kraftstoff-einspritzduese mit steuerbarer charakteristik des kraftstoffstrahls |
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| US6380264B1 (en) | 1994-06-23 | 2002-04-30 | Kimberly-Clark Corporation | Apparatus and method for emulsifying a pressurized multi-component liquid |
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| US6053424A (en) | 1995-12-21 | 2000-04-25 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Apparatus and method for ultrasonically producing a spray of liquid |
| US5868153A (en) * | 1995-12-21 | 1999-02-09 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Ultrasonic liquid flow control apparatus and method |
| ZA969680B (en) | 1995-12-21 | 1997-06-12 | Kimberly Clark Co | Ultrasonic liquid fuel injection on apparatus and method |
| US5801106A (en) * | 1996-05-10 | 1998-09-01 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Polymeric strands with high surface area or altered surface properties |
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| JPH11257352A (ja) * | 1998-03-13 | 1999-09-21 | Hitachi Ltd | 磁気軸受及びそれを搭載した回転機械並びに回転機械の運転方法 |
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| US6663027B2 (en) | 2000-12-11 | 2003-12-16 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Unitized injector modified for ultrasonically stimulated operation |
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| US7896854B2 (en) * | 2007-07-13 | 2011-03-01 | Bacoustics, Llc | Method of treating wounds by creating a therapeutic solution with ultrasonic waves |
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| US8016208B2 (en) | 2008-02-08 | 2011-09-13 | Bacoustics, Llc | Echoing ultrasound atomization and mixing system |
| US7950594B2 (en) | 2008-02-11 | 2011-05-31 | Bacoustics, Llc | Mechanical and ultrasound atomization and mixing system |
| US7830070B2 (en) * | 2008-02-12 | 2010-11-09 | Bacoustics, Llc | Ultrasound atomization system |
| DE102008061586B4 (de) * | 2008-12-11 | 2015-08-20 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Festkörperaktuators |
| CN101713356B (zh) * | 2009-12-03 | 2012-07-18 | 雷新国 | 汽车超声波燃油雾化装置 |
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| CN103670835B (zh) * | 2013-12-13 | 2016-01-20 | 曾静娴 | 一种用于汽油机的超声波进气道 |
| US12052925B2 (en) | 2016-01-23 | 2024-07-30 | Liat Keng KANG | Method and device for driving a piezoelectric device |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5123342B2 (ja) * | 1972-07-31 | 1976-07-16 | ||
| US4211199A (en) * | 1972-09-29 | 1980-07-08 | Arthur K. Thatcher | Computer controlled sonic fuel system |
| JPS5183210A (ja) * | 1974-12-11 | 1976-07-21 | Plessey Handel Investment Ag | |
| DE2459841B2 (de) * | 1974-12-18 | 1976-10-14 | Litton Industries, Inc., Beverly Hills, Calif. (V.StA.) | Elektrische antriebs- und steuereinrichtung fuer mit ultraschall arbeitende zahnbehandlungsgeraete |
| DE2904861C3 (de) * | 1979-02-09 | 1981-08-06 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Piezoelektrischer Flüssigkeitszerstäuber |
| DE3013964C2 (de) * | 1980-04-11 | 1982-09-30 | Jürgen F. 8011 Poing Strutz | Ultraschallgenerator |
| JPS5836684A (ja) * | 1981-08-28 | 1983-03-03 | 有限会社大岳製作所 | 超音波発振法およびマイクロコンピユ−タ−内蔵超音波発振器 |
| DE3139987A1 (de) * | 1981-10-08 | 1983-04-28 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Steuereinrichtung fuer einen elektromagnetischen verbraucher in einem kraftfahrzeug, insbesondere ein magnetventil oder ein stellmagnet |
| US4469974A (en) * | 1982-06-14 | 1984-09-04 | Eaton Corporation | Low power acoustic fuel injector drive circuit |
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| GB8406331D0 (en) * | 1984-03-10 | 1984-04-11 | Lucas Ind Plc | Control system |
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| JPS6198957A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-17 | Hitachi Ltd | 自動車燃料供給装置 |
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1985
- 1985-12-25 JP JP60290652A patent/JPH065060B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-12-10 EP EP86117242A patent/EP0230589B1/en not_active Expired
- 1986-12-10 DE DE8686117242T patent/DE3686574T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-12-19 US US06/943,748 patent/US4715353A/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|
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