JP5140762B2 - 噴射バルブを駆動制御するための回路装置 - Google Patents
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Description
第1の電圧が取り出し可能な給電端子と、
基準電位端子と、
1つ又は複数のシリンダコイルとを含み、
前記シリンダコイルの第1のコイル端子には対応付けられた噴射バルブの操作のために電圧が印加可能であり、さらに、
制御可能な昇圧回路と、
駆動制御回路とを含み、
前記昇圧回路は、第1の電圧から該第1の電圧よりも高い第2の電圧を生成するように構成され、前記昇圧回路の第1の入力側は給電端子に接続され、前記昇圧回路の第1の出力側はそれぞれ第1の制御可能な半導体スイッチング素子を介してシリンダコイルに接続されており、
前記駆動制御回路は、駆動制御のために少なくともそれぞれ第1の半導体スイッチング素子と昇圧回路に接続され、さらに前記駆動制御回路は、噴射バルブの1つの操作状態に依存して、第1の電圧若しくは第2の電圧を、正確に1つのシリンダコイルの第1のコイル端子に印加するように構成されている。
本発明による回路装置の有利な構成例によれば、複数の噴射バルブにおいて所定の時点で正確に1つのシリンダコイルが、対応する第1のスイッチング素子の駆動制御を介して第1の電圧または第2の電圧を印加される。本発明による回路装置においては複数の噴射バルブが設けられている構成をバンクとも称する。従って1つのバンクとは複数のシリンダからなる1つのグループを表し、そのグループ内では所定の時点で唯1つの噴射バルブのみが開放を許容される。バンク毎の噴射バルブの数は実質的に内燃機関の設計構造に依存する。
以下の明細書では本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
公知形式の倍電圧器には直列に接続された2つの半導体スイッチング素子T7,T8が含まれている。これらのスイッチング素子は給電端子VP1と基準電位端子BPの間に接続されている。半導体スイッチング素子T8,T9の制御端子は図には詳細には示されていない共通の駆動制御回路に接続されている。半導体スイッチング素子t8,T9の間のノード点KP1はノード点KP2に接続されており、このノード点KP2にはコンデンサC1,C2のそれぞれ第1のコンデンサ端子が接続している。コンデンサC1の別の端子は倍電圧器の第1の出力側A1とダイオードD1のカソード端子に接続されている。ダイオードD1のアノード端子は倍電圧器の第1の入力側E1に接続されている。コンデンサC2の別の端子はダイオードD2のアノード端子と倍電圧器の第2の出力側A2に接続されている。ダイオードD2のカソード端子は、第2の入力側E2並びに半導体スイッチング素子T7に接続されている。
Claims (12)
- 内燃機関の少なくとも1つの噴射バルブを駆動制御するための回路装置において、
第1の電圧が取り出し可能な給電端子(VP1)と、基準電位端子(BP)と、1つ又は複数のシリンダコイル(L1,L2)と、制御可能な倍電圧器(VD)と、駆動制御回路と、を含み、
前記シリンダコイル(L1,L2)の第1のコイル端子(SP1(L1),SP1(L2))に対応付けられた噴射バルブの操作のために電圧が印加可能であり、
前記倍電圧器(VD)は第1の入力側(E1)において前記給電端子(VP1)に接続され、第2の入力側(E2)において前記基準電位端子(BP)に接続され、前記倍電圧器(VD)は、互いに直列な、前記給電端子(VP1)と前記基準電位端子(BP)との間に相互連結された2つの半導体スイッチング素子(T7,T8)を含み、前記半導体スイッチング素子(T7,T8)の制御端子は制御回路と接続されており、前記半導体スイッチング素子(T7,T8)間の第1のノード点(KP1)は第2のノード点(KP2)と接続されており、前記第2のノード点(KP2)は前記給電端子(VP1)と前記基準電位端子(BP)との間に相互接続された、第1のダイオード(D1)、第1のコンデンサ(C1)、第2のコンデンサ(C2)および第2のダイオード(D2)から直列回路の中間タップを形成し、前記第1のダイオード(D1)および前記第1のコンデンサ(C1)の結合点は第2のコンデンサ(C2)の第1の出力側(A1)を形成し、前記第2のコンデンサおよび前記第2のダイオード(D2)の結合点は前記倍電圧器(VD)の第2の出力側(A2)を形成し、前記倍電圧器(VD)は前記第1の出力側(A1)において第1の制御可能な半導体スイッチング素子(T3,T5)それぞれを介して前記シリンダコイル(L1,L2)に接続されており、
前記1つまたは複数のシリンダコイル(L1,L2)の第2のコイル端子(SP2(L1),SP2(L2))が第1の電流測定装置(T2)を介して前記基準電位端子(BP)と接続され、この接続されたパスは前記第1の電流測定装置とは異なる第4の半導体スイッチング素子によってまたはセンスFETとして構成された前記第1の電流測定装置によって制御可能に分離可能であり、
前記各シリンダコイル(L1,L2)の第1のコイル端子(SP1(L1),SP1(L2))がそれぞれ第1の整流素子(GE1,GE2)を介して前記倍電圧器(VD)の前記第2の出力側(A2)と接続され、これによって、前記シリンダコイル(L1,L2)を流れる電流が対応する前記第1の半導体スイッチング素子(T3,T5)によって遮断された場合に、前記第1の整流素子(GE1)が前記シリンダコイル(L1,L2)のフリーホイーリングを可能にし、
前記駆動制御回路は、駆動制御のために少なくとも前記第1の半導体スイッチング素子(T3,T5)と前記倍電圧器(VD)の制御端子にそれぞれ接続され、さらに前記駆動制御回路は、前記噴射バルブの1つの操作状態に依存して、前記第1の電圧若しくは第2の電圧を、1つのシリンダコイル(L1,L2)のみの第1のコイル端子に印加するように構成されている、
ことを特徴とする回路装置。 - 前記駆動制御回路は、複数の噴射バルブの1つにおいて所定の時点で1つのシリンダコイルのみが、対応する前記第1の半導体スイッチング素子(T3,T5)の駆動制御によって前記第1の電圧または前記第2の電圧を印加されるように構成されている、請求項1記載の回路装置。
- 前記第1の整流素子(GE1,GE2)は、前記駆動制御回路によって制御可能な第2の半導体スイッチング素子(T9,T10)によって形成され、前記整流素子(GE1,GE2)は前記第2の半導体スイッチング素子(T9,T10)のボディダイオードである、請求項1または2記載の回路装置。
- 前記第2のコイル端子(SP2(L1),SP2(L2))が他の整流素子(GE3)を介して前記給電端子(VP1)に接続されている、請求項1から3いずれか1項記載の回路装置。
- 前記他の整流素子(GE3)は、前記駆動制御回路によって制御可能な第3の半導体スイッチング素子(T6)によって形成され、該整流素子は前記第3の半導体スイッチング素子(T6)のボディダイオードである、請求項4記載の回路装置。
- 前記複数のシリンダコイル(L1,L2)の第2のコイル端子(SP2(L1),SP2(L2))同士が相互に接続されている、請求項1から5いずれか1項記載の回路装置。
- 前記1つ又は複数のシリンダコイル(L1,L2)とそれぞれの第1の半導体スイッチング素子(T3,T5)並びに1つ又は複数の整流素子(GE1,GE2)が別々の構成素子として構成され、前記第2の電圧に対する耐性を備えるように設計されている、請求項1から6いずれか1項記載の回路装置。
- 前記倍電圧器(VD)の構成素子、前記第1の電流測定装置(T2)、該第1の電流測定装置の電流パス内に任意に設けられる前記第4の半導体スイッチング素子及び前記他の整流素子(GE3)は、第1の電圧に対する耐性を備えるように設計され、1つの共通の半導体チップに集積化可能である、請求項1から7いずれか1項記載の回路装置。
- 前記駆動制御回路は、パルス幅変調(PWM)のための回路装置を有しており、該装置はそれぞれの前記シリンダコイル(L1,L2)を通る電流の設定のために、前記制御可能な半導体スイッチング素子(T3,T5)のそれぞれの制御端子に接続されている、請求項1から8いずれか1項記載の回路装置。
- 前記駆動制御回路は、前記第1の半導体スイッチング素子(T3,T5)の導通切り替えと前記倍電圧器(VD)の第1の駆動制御によって、前記対応するシリンダコイル(L1,L2)の第1のコイル端子(SP1(L1),SP1(L2))に前記第2の電圧を印加し、さらに前記第1の半導体スイッチング素子(T3,T5)のパルス幅変調により、シリンダコイルを流れる電流を設定することによって、噴射バルブが開放されるように構成されており、電流の測定が前記第1の電流測定装置(T2)によって行われる、請求項1から9いずれか1項記載の回路装置。
- 前記駆動制御回路は、前記第1の半導体スイッチング素子(T3,T5)の導通切り替えと前記倍電圧器(VD)の第2の駆動制御によって、前記対応するシリンダコイル(L1,L2)の第1のコイル端子(SP1(L1),SP1(L2))に前記第1の電圧を印加し、さらに前記第1の電流測定装置の電流パス内に設けられた前記第4の半導体スイッチング素子のパルス幅変調若しくはセンスFETとして構成された前記第1の電流測定装置(T2)のパルス幅変調により、シリンダコイルを流れる電流を設定することによって、噴射バルブの開放を維持するように構成されており、電流の測定が前記第1の電流測定装置(T2)によって行われている、請求項1から10いずれか1項記載の回路装置。
- 前記駆動制御回路は、前記第1の半導体スイッチング素子(T3,T5)の遮断と前記第2の半導体スイッチング素子(T9,T10)の導通切り替え並びに前記倍電圧器(VD)の第2の駆動制御によって、前記対応するシリンダコイル(L1,L2)の第1のコイル端子(SP1(L1),SP1(L2))に基準電位端子に印加されている第3の電圧を印加し、さらに前記第2の半導体スイッチング素子(T9,T10)のパルス幅変調により、前記シリンダコイルを流れる電流を設定することによって、噴射バルブを遮断するように構成されており、電流の測定が前記第3の半導体スイッチング素子(T6)によって行われる、請求項3を引用する請求項5から11いずれか1項記載の回路装置。
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