JPH02176121A - 電歪式アクチュエータ駆動装置 - Google Patents
電歪式アクチュエータ駆動装置Info
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- JPH02176121A JPH02176121A JP33104788A JP33104788A JPH02176121A JP H02176121 A JPH02176121 A JP H02176121A JP 33104788 A JP33104788 A JP 33104788A JP 33104788 A JP33104788 A JP 33104788A JP H02176121 A JPH02176121 A JP H02176121A
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- high voltage
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
- F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
- F02D2041/2058—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit using information of the actual current value
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
- F02D41/2096—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils for controlling piezoelectric injectors
Landscapes
- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の目的
〔産業上の利用分野コ
本発明は、電歪式アクチュエータ駆動装置に係り、詳し
くは電歪式アクチュエータに発生する電圧を検出してこ
れを伸長駆動させる装置に関する。
くは電歪式アクチュエータに発生する電圧を検出してこ
れを伸長駆動させる装置に関する。
[従来の技術]
従来より、電歪式アクチュエータを伸縮駆動することに
より各種装置を作動するものが知られている。
より各種装置を作動するものが知られている。
例えば、特開昭61−25925号公報又は特開昭62
−279234号公報載の号公報様に、ディーゼル機関
のパイロット噴射制御装置において、電歪式アクチュエ
ータの発生電圧に基づきバイロフト噴射制御を行うもの
がある。
−279234号公報載の号公報様に、ディーゼル機関
のパイロット噴射制御装置において、電歪式アクチュエ
ータの発生電圧に基づきバイロフト噴射制御を行うもの
がある。
電歪式アクチュエータの伸縮量は、一般に印加する電圧
に依存している。そこで、フライバック式高電圧発生装
置を用いて高電圧を負荷することにより電歪式アクチュ
エータの伸縮量を大きく取る装置が特開昭63−687
46号に提案されている。かかる装置においては、作動
に必要な高電圧を発生するためにフライバック式高電圧
発生装置の昇圧用の一次側巻線に十分な通電を行う必要
がある。
に依存している。そこで、フライバック式高電圧発生装
置を用いて高電圧を負荷することにより電歪式アクチュ
エータの伸縮量を大きく取る装置が特開昭63−687
46号に提案されている。かかる装置においては、作動
に必要な高電圧を発生するためにフライバック式高電圧
発生装置の昇圧用の一次側巻線に十分な通電を行う必要
がある。
[発明が解決しようとする課題]
かかる従来の装置においては、電歪式アクチュエータの
発生電圧を検出することによりフライバック式高電圧発
生装置の一部電流遮断タイミングを決定していたため、
異常等により電歪式アクチュエータからの発生電圧が検
出されない場合には、二次側の圧電素子に高電圧が印可
されることはなく、アクチュエータの作動は自動的に停
止される。
発生電圧を検出することによりフライバック式高電圧発
生装置の一部電流遮断タイミングを決定していたため、
異常等により電歪式アクチュエータからの発生電圧が検
出されない場合には、二次側の圧電素子に高電圧が印可
されることはなく、アクチュエータの作動は自動的に停
止される。
しかしこの場合にはフライバック式高電圧発生装置へ電
流を流し続けることになり、過熱等により一次側回路中
に使用されている抵抗器・トランジスタ等が破損すると
いう不具合が生じるおそれがあった。
流を流し続けることになり、過熱等により一次側回路中
に使用されている抵抗器・トランジスタ等が破損すると
いう不具合が生じるおそれがあった。
そこで、かかる不具合を防止し、信頼性の高い電歪式ア
クチュエータ駆動装置の提供を目的として本発明がなさ
れた。
クチュエータ駆動装置の提供を目的として本発明がなさ
れた。
発明の構成
[課題を解決するための手段]
本発明の電歪式アクチュエータ駆動装置は第1図に例示
する様に、 繰り返し圧力が高まる流路に臨んで設けられた電歪式ア
クチュエータM1と、 前記流路の圧力を受けて前記電歪式アクチュエータM1
に発生する電圧を検出する電圧検出手段M2と、 一次電流の遮断により二次側回路に高電圧を発生する昇
圧部を備え、該二次側回路に前記電歪式アクチュエータ
M1を接続したフライバック式高電圧発生手段M3と、 前記電圧検出手段M2により検出された電圧が所定値以
上となったとき、前記フライバック式高電圧発生手段M
3の前記一次電流を遮断して前記電歪式アクチュエータ
M1に高電圧を付与する一部電流遮断手段M4と を備えた電歪式アク子ュエータ駆動装置において、 前記一次電流遮断手段M4が所定時間を越えて作動しな
い場合には、前記フライバック式高電圧発生手段M3へ
の通電を停止する通電停止手段M5を備えることを特徴
とする。
する様に、 繰り返し圧力が高まる流路に臨んで設けられた電歪式ア
クチュエータM1と、 前記流路の圧力を受けて前記電歪式アクチュエータM1
に発生する電圧を検出する電圧検出手段M2と、 一次電流の遮断により二次側回路に高電圧を発生する昇
圧部を備え、該二次側回路に前記電歪式アクチュエータ
M1を接続したフライバック式高電圧発生手段M3と、 前記電圧検出手段M2により検出された電圧が所定値以
上となったとき、前記フライバック式高電圧発生手段M
3の前記一次電流を遮断して前記電歪式アクチュエータ
M1に高電圧を付与する一部電流遮断手段M4と を備えた電歪式アク子ュエータ駆動装置において、 前記一次電流遮断手段M4が所定時間を越えて作動しな
い場合には、前記フライバック式高電圧発生手段M3へ
の通電を停止する通電停止手段M5を備えることを特徴
とする。
[作用]
前記電歪式アクチュエータM1には繰り返し圧力が高ま
る流路からの圧力が加わっており、該圧力値に応じた電
圧が発生している。電圧検出手段M2は電歪式アクチュ
エータM1に発生する前記電圧値を検出している。電圧
検出手段M2により検出される電圧値が所定値以上とな
ったときは、一次電流遮断手段M4には、フライバック
式高電圧発生手段M3の一次電流を遮断し、該フライバ
ック式高電圧発生手段M3の二次側回路に高電圧を発生
させ、該高電圧を電歪式アクチュエータM1に与える。
る流路からの圧力が加わっており、該圧力値に応じた電
圧が発生している。電圧検出手段M2は電歪式アクチュ
エータM1に発生する前記電圧値を検出している。電圧
検出手段M2により検出される電圧値が所定値以上とな
ったときは、一次電流遮断手段M4には、フライバック
式高電圧発生手段M3の一次電流を遮断し、該フライバ
ック式高電圧発生手段M3の二次側回路に高電圧を発生
させ、該高電圧を電歪式アクチュエータM1に与える。
ここにおいて、一次電流遮断手段M4が所定時間を超え
て作動しない場合には、通電制御手段M5はフライバッ
ク式高電圧発生手段M3への通電を停止する。その結果
、フライバック式高電圧発生手段M3には電流が流れな
くなり、過剰な通電が防止される。
て作動しない場合には、通電制御手段M5はフライバッ
ク式高電圧発生手段M3への通電を停止する。その結果
、フライバック式高電圧発生手段M3には電流が流れな
くなり、過剰な通電が防止される。
[実施例]
次に、本発明の電歪式アクチュエータ駆動装置をディー
ゼルエンジンの燃料噴射制御装置として実現した一実施
例を説明する。実施例のシステム構成を第2図に示す。
ゼルエンジンの燃料噴射制御装置として実現した一実施
例を説明する。実施例のシステム構成を第2図に示す。
同図に示す様に、ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装
置1は、ディーゼルエンジン2と、ディーゼルエンジン
2に供給する燃料を加圧・圧送する分配型の燃料噴射ポ
ンプ3と、燃料噴射ポンプ3に併設された電歪式アクチ
ュエータ4と、電歪式アクチュエータ4へ高電圧を負荷
するフライバック式高電圧発生回路5と、これらを制御
する電子制御装置(以下単にECUと呼ぶ)7とから構
成されている。
置1は、ディーゼルエンジン2と、ディーゼルエンジン
2に供給する燃料を加圧・圧送する分配型の燃料噴射ポ
ンプ3と、燃料噴射ポンプ3に併設された電歪式アクチ
ュエータ4と、電歪式アクチュエータ4へ高電圧を負荷
するフライバック式高電圧発生回路5と、これらを制御
する電子制御装置(以下単にECUと呼ぶ)7とから構
成されている。
ディーゼルエンジン2には、燃料噴射ポンプ3により燃
料が供給される燃料噴射弁15が配設されている。
料が供給される燃料噴射弁15が配設されている。
燃料噴射ポンプ3は、ディーゼルエンジン2のクランク
軸(図示略)とベルト等により連結されたドライブプー
リ21と、ドライブプーリ21のドライブシャフト22
に結合された燃料フィードポンプであるベーン式ポンプ
23とを備え、ディーゼルエンジン2の駆動力により燃
料タンク(図示略)から燃料を吸い込む。ドライブシャ
フト22の図示右端部にはカップリング25を介してプ
ランジャ27が連結されている。プランジャ27の図示
左端側にはフェイスカム26が一体に設けられている。
軸(図示略)とベルト等により連結されたドライブプー
リ21と、ドライブプーリ21のドライブシャフト22
に結合された燃料フィードポンプであるベーン式ポンプ
23とを備え、ディーゼルエンジン2の駆動力により燃
料タンク(図示略)から燃料を吸い込む。ドライブシャ
フト22の図示右端部にはカップリング25を介してプ
ランジャ27が連結されている。プランジャ27の図示
左端側にはフェイスカム26が一体に設けられている。
フェイスカム26は、スプリング29により図示左方へ
付勢されており、カム面26aにはカムローラ31が当
接している。プランジャ27は、ドライブシャフト22
の回転に伴うカム面26aの乗り上げ動作により、ドラ
イブシャフト22と共に回転しつつ軸方向に往復動され
、燃料を分配圧送する。
付勢されており、カム面26aにはカムローラ31が当
接している。プランジャ27は、ドライブシャフト22
の回転に伴うカム面26aの乗り上げ動作により、ドラ
イブシャフト22と共に回転しつつ軸方向に往復動され
、燃料を分配圧送する。
燃料噴射ポンプ3のハウジング32の頭部には、ブロッ
ク33が取り付けられている。また、ブロック33には
、プランジャ27の頂部が嵌合するシリンダ2日が取り
付けられている。ブロック33内部には、プランジャ2
7及びシリンダ2日により囲まれた加圧室34が形成さ
れる。プランジャ27は、ディーゼルエンジン2の気筒
数に到応する数の吸入ボート35を備え、ハウジング3
2内部の燃料を吸入して加圧室34内部で昇圧し、同じ
く気筒数分備えた分配ボート36を介して、該昇圧した
燃料を各気菌に分配供給する。また、プランジャ27に
は、スピルボート37を塞ぐ様にスピルリング3日が外
嵌されている。スピルリング38は、周知のガバナ機構
(図示略)によりプランジャ27に沿って摺動調節され
、燃料の加圧終了時期を調節している。加圧室34内で
加圧された燃料は、分配ボート36に連通ずる燃料供給
通路39a、デリバリバルブ40a及び燃料バイブ41
を介して燃料噴射弁15に給送される。
ク33が取り付けられている。また、ブロック33には
、プランジャ27の頂部が嵌合するシリンダ2日が取り
付けられている。ブロック33内部には、プランジャ2
7及びシリンダ2日により囲まれた加圧室34が形成さ
れる。プランジャ27は、ディーゼルエンジン2の気筒
数に到応する数の吸入ボート35を備え、ハウジング3
2内部の燃料を吸入して加圧室34内部で昇圧し、同じ
く気筒数分備えた分配ボート36を介して、該昇圧した
燃料を各気菌に分配供給する。また、プランジャ27に
は、スピルボート37を塞ぐ様にスピルリング3日が外
嵌されている。スピルリング38は、周知のガバナ機構
(図示略)によりプランジャ27に沿って摺動調節され
、燃料の加圧終了時期を調節している。加圧室34内で
加圧された燃料は、分配ボート36に連通ずる燃料供給
通路39a、デリバリバルブ40a及び燃料バイブ41
を介して燃料噴射弁15に給送される。
電歪式アク子ュエータ4は、ケーシング51と、内部に
圧電素子53を備えるピストン52とを、液密的かつ摺
動自在に嵌合して構成されている。
圧電素子53を備えるピストン52とを、液密的かつ摺
動自在に嵌合して構成されている。
電歪式アクチュエータ4は、ケーシング51の先端外周
部に刻設された螺子部51aにより燃料噴射ポンプ3の
ブロック33に螺着されている。ケーシング51の先端
部分には、ケーシング51゜ピストン52の上端面52
a及びブロック33により囲まれた可変容積室55が形
成される。可変容積室55は、連通孔56を介して燃料
噴射ポンプ3の加圧室34に連通している。
部に刻設された螺子部51aにより燃料噴射ポンプ3の
ブロック33に螺着されている。ケーシング51の先端
部分には、ケーシング51゜ピストン52の上端面52
a及びブロック33により囲まれた可変容積室55が形
成される。可変容積室55は、連通孔56を介して燃料
噴射ポンプ3の加圧室34に連通している。
圧電素子53はチタン酸ジルコン酸鉛を主成分とするセ
ラミック材であるPZTから成る円板状部材を電極を介
装して複数枚積層した構造をなし、信号線54を介して
電荷が負荷されると、図示上方に伸長してピストン52
を同方向に摺動させる。
ラミック材であるPZTから成る円板状部材を電極を介
装して複数枚積層した構造をなし、信号線54を介して
電荷が負荷されると、図示上方に伸長してピストン52
を同方向に摺動させる。
この結果、可変容積室55の容積は減少する。−方、信
号線54を介して電荷を取り除くと、圧電素子53は前
述とは逆に収縮し、ピストン52を図示下方に摺動させ
る。この結果、可変容積室55の容積は増加する。なお
、可変容積室55内部の燃料圧力は圧電素子53に対し
圧縮力として作用する。このため、圧電素子53は、該
圧縮力に起因する歪に応じた値の電圧を発生する。EC
U7は、信号線54を介してこの電圧埴を検出すること
ができる。
号線54を介して電荷を取り除くと、圧電素子53は前
述とは逆に収縮し、ピストン52を図示下方に摺動させ
る。この結果、可変容積室55の容積は増加する。なお
、可変容積室55内部の燃料圧力は圧電素子53に対し
圧縮力として作用する。このため、圧電素子53は、該
圧縮力に起因する歪に応じた値の電圧を発生する。EC
U7は、信号線54を介してこの電圧埴を検出すること
ができる。
フライバック式高電圧発生回路5は、第3図に示す様に
、一次側として、車載バラチリ60と直列に接続された
一部巻線61.一次側トランジスタロ2及び電流検出用
の抵抗器63を備え、一次側トランジスタロ20ベース
には、一次巻線61に流れる電流値を一定とするための
一次測定電流制御回路64が接続されている。一次側定
電流制御回路64は、ECU7からの制御信号に基づき
一部側トランジスタロ2ヘパルス信号を与え、一次巻線
61への通電制御を行っている。また、一次巻線61に
流れる電流値は一次測定電流制御回路64を介してEC
U7へ送られる。
、一次側として、車載バラチリ60と直列に接続された
一部巻線61.一次側トランジスタロ2及び電流検出用
の抵抗器63を備え、一次側トランジスタロ20ベース
には、一次巻線61に流れる電流値を一定とするための
一次測定電流制御回路64が接続されている。一次側定
電流制御回路64は、ECU7からの制御信号に基づき
一部側トランジスタロ2ヘパルス信号を与え、一次巻線
61への通電制御を行っている。また、一次巻線61に
流れる電流値は一次測定電流制御回路64を介してEC
U7へ送られる。
フライバック式高電圧発生回路5の二次側には、圧電素
子53.二次巻線65.二次側トランジスタ66及び電
流検出用の抵抗器67が直列に接続されている。なお、
トランジスタ66、抵抗器67には、ダイオード6日が
並列に接続されている。
子53.二次巻線65.二次側トランジスタ66及び電
流検出用の抵抗器67が直列に接続されている。なお、
トランジスタ66、抵抗器67には、ダイオード6日が
並列に接続されている。
また、二次巻線65に流れる電流値を制御するために、
二次側トランジスタ66のベースに二次測定電流制御回
路69が接続されている。二次測定電流制御回路69は
、二次側トランジスタ66へECU7からの制御信号に
基づくパルス信号を与えると共に、二次巻線65に流れ
る電流値をECU7へ送っている。
二次側トランジスタ66のベースに二次測定電流制御回
路69が接続されている。二次測定電流制御回路69は
、二次側トランジスタ66へECU7からの制御信号に
基づくパルス信号を与えると共に、二次巻線65に流れ
る電流値をECU7へ送っている。
また、以上の構成の他に、燃料噴射制御装置1は各種制
御を行うために種々の検出器を備える。
御を行うために種々の検出器を備える。
検出器としては、燃料噴射ポンプ3のドライブプーリ2
1の突起21aの通過を検出してディーゼルエンジン2
の各気筒の燃料噴射行程を検出する基準信号発生センサ
71、ドライブシャフト22に設けられたパルスギヤ2
4の歯列の通過により生じるパルス間隔からディーゼル
エンジン2の回転速度Neを検出する回転速度センサ7
2、ディーゼルエンジン2の冷却水温度を検出する水温
センサ73、ディーゼルエンジン2のシリンダブロック
の壁面温度を検出するブロック温度センサ74及びディ
ーゼルエンジン2の始動時にスタータ信号を出力するス
タータ信号・ンチ75を備える。
1の突起21aの通過を検出してディーゼルエンジン2
の各気筒の燃料噴射行程を検出する基準信号発生センサ
71、ドライブシャフト22に設けられたパルスギヤ2
4の歯列の通過により生じるパルス間隔からディーゼル
エンジン2の回転速度Neを検出する回転速度センサ7
2、ディーゼルエンジン2の冷却水温度を検出する水温
センサ73、ディーゼルエンジン2のシリンダブロック
の壁面温度を検出するブロック温度センサ74及びディ
ーゼルエンジン2の始動時にスタータ信号を出力するス
タータ信号・ンチ75を備える。
上述したECU7は、周知のCPU7a、ROM7b、
RAM7e、 タイマ7d、人出力部7f及びこれら
を相互に接続するコモンバス7eを備え、論理演算回路
として構成される。上記各センサ、スイ・ソチ等の検出
信号及び圧電素子53の圧電素子電圧V PZTは、人
出力部7fを介してCPU7aに人力され、一方、CP
U7aは人出力部7fを介してフライバック式高電圧発
生回路5に制御信号を出力する。
RAM7e、 タイマ7d、人出力部7f及びこれら
を相互に接続するコモンバス7eを備え、論理演算回路
として構成される。上記各センサ、スイ・ソチ等の検出
信号及び圧電素子53の圧電素子電圧V PZTは、人
出力部7fを介してCPU7aに人力され、一方、CP
U7aは人出力部7fを介してフライバック式高電圧発
生回路5に制御信号を出力する。
ここで、第4図(イ)のタイミングチャートに基づき、
電歪式アクチュエータ4の動作を説明する。ECU7か
ら、一次側定電流制御回路64ヘオン信号が送られると
、一次側トランジスタロ2がオンとなり、一次巻線61
に電流力9禿れ始め(f−11)、その後定電流値■1
に達する(H2)。
電歪式アクチュエータ4の動作を説明する。ECU7か
ら、一次側定電流制御回路64ヘオン信号が送られると
、一次側トランジスタロ2がオンとなり、一次巻線61
に電流力9禿れ始め(f−11)、その後定電流値■1
に達する(H2)。
この状態では、圧電素子53は、フライバック式高電圧
発生回路5による電圧を印加されておらず、逆に、プラ
ンジャ27の燃料圧送動作に伴う可変容積室55内の圧
力上昇により圧縮力を受けて、圧電素子電圧V PZT
を発生している(82〜H3)。圧電素子電圧V PZ
Tは可変容積室55内の圧力に比例し、この圧電素子電
圧V PZTが燃料噴射圧と対応する所定の基準電圧値
VTHに達すると、一次側トランジスタロ2ヘターンオ
フ信号が送られ、一次巻線61への通電が遮断される(
H3)。その結果、二次側回路に高電圧が発生し、該高
電圧が圧電素子53に印加される。圧電素子53は印加
された電圧値に比例して伸長する。従って、可変容積室
55の容積は減少し、これに伴い内部圧力が上昇してパ
イロット噴射が開始される(H4)。ECU7は、所定
の印加時間T1が経過したら、二次側トランジスタ69
ヘターンオン信号を与え、二次側回路の電流は第3図に
矢印I2にて示す方向に流れる(H4)。従って、圧電
素子53に蓄えられていた電荷が散逸し、これに対応し
て圧電素子53は縮小する。この結果、可変容積室55
の容積が増大し、その内部圧力が低下してパイロット噴
射が終了する(H5)。二次測定電流制御回路69は、
当初は定電流制御を実行するが、立下がり時間T3経過
後は、定電流制御をやめて、二次側トランジスタ66を
短絡状態とする。二次側電流圃が零となるまでの短絡時
間T2を経過すると、ECU7は二次側トランジスタ6
9へターンオフ信号を与える()16)、その結果、二
次側トランジスタ66はターンオフし、圧電素子53は
、プランジャ27の圧送動作により再び上昇した可変容
積室55の内圧により圧縮力を受けてさらに縮小すると
共に、該圧縮力に対応する電圧を発生する(H7)。こ
こにおいて、燃料主唱q1が実行される(88〜H9)
。その後、スピルボート37が開放されて可変容積室5
5内の圧力が低下すると、燃料主噴射が終了する(H9
)。なお、H7の時点で、第4図(ロ)に示す様に、連
通孔56は遮断されるため、燃料主噴射実行中は圧電素
子電圧V PZTは一定値となる。
発生回路5による電圧を印加されておらず、逆に、プラ
ンジャ27の燃料圧送動作に伴う可変容積室55内の圧
力上昇により圧縮力を受けて、圧電素子電圧V PZT
を発生している(82〜H3)。圧電素子電圧V PZ
Tは可変容積室55内の圧力に比例し、この圧電素子電
圧V PZTが燃料噴射圧と対応する所定の基準電圧値
VTHに達すると、一次側トランジスタロ2ヘターンオ
フ信号が送られ、一次巻線61への通電が遮断される(
H3)。その結果、二次側回路に高電圧が発生し、該高
電圧が圧電素子53に印加される。圧電素子53は印加
された電圧値に比例して伸長する。従って、可変容積室
55の容積は減少し、これに伴い内部圧力が上昇してパ
イロット噴射が開始される(H4)。ECU7は、所定
の印加時間T1が経過したら、二次側トランジスタ69
ヘターンオン信号を与え、二次側回路の電流は第3図に
矢印I2にて示す方向に流れる(H4)。従って、圧電
素子53に蓄えられていた電荷が散逸し、これに対応し
て圧電素子53は縮小する。この結果、可変容積室55
の容積が増大し、その内部圧力が低下してパイロット噴
射が終了する(H5)。二次測定電流制御回路69は、
当初は定電流制御を実行するが、立下がり時間T3経過
後は、定電流制御をやめて、二次側トランジスタ66を
短絡状態とする。二次側電流圃が零となるまでの短絡時
間T2を経過すると、ECU7は二次側トランジスタ6
9へターンオフ信号を与える()16)、その結果、二
次側トランジスタ66はターンオフし、圧電素子53は
、プランジャ27の圧送動作により再び上昇した可変容
積室55の内圧により圧縮力を受けてさらに縮小すると
共に、該圧縮力に対応する電圧を発生する(H7)。こ
こにおいて、燃料主唱q1が実行される(88〜H9)
。その後、スピルボート37が開放されて可変容積室5
5内の圧力が低下すると、燃料主噴射が終了する(H9
)。なお、H7の時点で、第4図(ロ)に示す様に、連
通孔56は遮断されるため、燃料主噴射実行中は圧電素
子電圧V PZTは一定値となる。
ECU7は、上記制御を繰り返し実行しており、本実施
例においては、一次側トランジスタロ2をターンオンし
た後再びこれをターンオフするまでの所定インタバルT
Dに基づいて繰り返し実行している。所定インタバルT
Oは、ディーゼルエンジン2の運転状態により変更され
、最適な燃料噴射を実現できる様に、各種検出器による
検出結果を参照して調節される。例えば、回転速度セン
サ72、水温センサ73の検出値からアイドル状態、高
速運転状態等を判断し、高速運転状態においては、所定
インタバルTOを短縮する等の調節が施される。
例においては、一次側トランジスタロ2をターンオンし
た後再びこれをターンオフするまでの所定インタバルT
Dに基づいて繰り返し実行している。所定インタバルT
Oは、ディーゼルエンジン2の運転状態により変更され
、最適な燃料噴射を実現できる様に、各種検出器による
検出結果を参照して調節される。例えば、回転速度セン
サ72、水温センサ73の検出値からアイドル状態、高
速運転状態等を判断し、高速運転状態においては、所定
インタバルTOを短縮する等の調節が施される。
次に、本実施例の特撮である燃料噴射制御処理について
第5図のフローチャート及び第6図のタイミングチャー
トに基づいて説明する。
第5図のフローチャート及び第6図のタイミングチャー
トに基づいて説明する。
まず、時刻HIOにて一次側トランジスタロ2へ通電が
開始される。その後、時刻fH1にて圧電素子530発
生電圧が基準電圧値VTRに達すると、一次側電流を遮
断し、タイマをリセットし、警報をオフとし、経過時間
カウンタT C0LINTによる計時を開始する(ステ
ップ200)。この経過時間カウンタT C0LINT
に基づいて以下の各種判断が実行される。カウンタTC
OυNTの値が所定インタバルTOに達するまではその
まま計時を続ける(ステップ201)。その後時刻H1
2にてカウンタTCOUNTの値が所定インタバルTO
に達すると一次側電流の通電を開始する(ステップ20
2)。
開始される。その後、時刻fH1にて圧電素子530発
生電圧が基準電圧値VTRに達すると、一次側電流を遮
断し、タイマをリセットし、警報をオフとし、経過時間
カウンタT C0LINTによる計時を開始する(ステ
ップ200)。この経過時間カウンタT C0LINT
に基づいて以下の各種判断が実行される。カウンタTC
OυNTの値が所定インタバルTOに達するまではその
まま計時を続ける(ステップ201)。その後時刻H1
2にてカウンタTCOUNTの値が所定インタバルTO
に達すると一次側電流の通電を開始する(ステップ20
2)。
続いて、禁止制御のループに入り、カウンタTCOtJ
NTの計時が進んで禁止時間TKINSIに達したか否
かを判断する(ステップ203)。ここで、禁止時間T
KINS+は所定インタバルTDより大きな値であり、
当該燃料噴射サイクルにおいて所定インタバルTO経過
後に可変容積室55内の圧力が燃料噴射圧力に達する迄
の時間(第6図において813− H12)を加味した
値より大きな値に設定されている。ステップ203に進
んだ当初はTCOLINT<TにINS+であるため、
そのままステップ204に進み圧電素子53から検出さ
れる圧電素子電圧V PZTが基準電圧flliVT)
1以上になったか否かを判断する。正常状態においても
、時刻H12と時刻H13との間はVPZT<VTHで
あるから、ステップ203,204の処理を繰り返す。
NTの計時が進んで禁止時間TKINSIに達したか否
かを判断する(ステップ203)。ここで、禁止時間T
KINS+は所定インタバルTDより大きな値であり、
当該燃料噴射サイクルにおいて所定インタバルTO経過
後に可変容積室55内の圧力が燃料噴射圧力に達する迄
の時間(第6図において813− H12)を加味した
値より大きな値に設定されている。ステップ203に進
んだ当初はTCOLINT<TにINS+であるため、
そのままステップ204に進み圧電素子53から検出さ
れる圧電素子電圧V PZTが基準電圧flliVT)
1以上になったか否かを判断する。正常状態においても
、時刻H12と時刻H13との間はVPZT<VTHで
あるから、ステップ203,204の処理を繰り返す。
時刻H13にてVPZT=VT)lとなると、ステップ
204は肯定判断されてステップ200へ戻り、再び次
の燃料噴射制御を実行する。一方、圧電素子53に何ら
かの異常がある場合には、時刻H14に至ってもVPZ
T=VTHとならず、圧電素子電圧V PZTが基準電
圧値VT)Iに達しないまま禁止時間TKINslが経
過する。この結果、時刻I(15にてステップ203の
判断は否定判断となり、今度はステップ205へ進み一
次側回路への通電を停止する。即ち、一次側トランジス
タロ2をターンオフにする。その後、圧電素子53に異
常がある旨警報する(ステップ206)。
204は肯定判断されてステップ200へ戻り、再び次
の燃料噴射制御を実行する。一方、圧電素子53に何ら
かの異常がある場合には、時刻H14に至ってもVPZ
T=VTHとならず、圧電素子電圧V PZTが基準電
圧値VT)Iに達しないまま禁止時間TKINslが経
過する。この結果、時刻I(15にてステップ203の
判断は否定判断となり、今度はステップ205へ進み一
次側回路への通電を停止する。即ち、一次側トランジス
タロ2をターンオフにする。その後、圧電素子53に異
常がある旨警報する(ステップ206)。
以下、ステップ204が肯定判断となるまでは、禁止制
御のループ処理を繰り返し実行し、フライバック式高電
圧発生回路5の損傷を防止する。禁止制御ループを実行
中においても、異常が回復すると、圧電素子53には圧
縮力に対応する電圧が発生し、時刻H16に示す様にV
PZT≧VTHとなる。
御のループ処理を繰り返し実行し、フライバック式高電
圧発生回路5の損傷を防止する。禁止制御ループを実行
中においても、異常が回復すると、圧電素子53には圧
縮力に対応する電圧が発生し、時刻H16に示す様にV
PZT≧VTHとなる。
今度は、ステップ204は肯定判断となり、禁止制御ル
ープを抜けてステップ200へ戻る。なお、復帰直後は
一次側電流は流れていないためパイロット噴射は実行さ
れない。
ープを抜けてステップ200へ戻る。なお、復帰直後は
一次側電流は流れていないためパイロット噴射は実行さ
れない。
ここで、連通孔56が遮断されるタイミングによっては
、時刻H20に示す様に、圧電素子電圧VPZTが基準
電圧値VTI(に達する場合があるが、もともと一次側
トランジスタロ2には通電されていないため、一次側電
流を遮断する信号が与えられたとしても二次側回路に高
電圧が発生することはなく、燃料噴射に対し、何ら影響
することはない。
、時刻H20に示す様に、圧電素子電圧VPZTが基準
電圧値VTI(に達する場合があるが、もともと一次側
トランジスタロ2には通電されていないため、一次側電
流を遮断する信号が与えられたとしても二次側回路に高
電圧が発生することはなく、燃料噴射に対し、何ら影響
することはない。
なお、本実施例においては、所定インタバルTOの計時
を一次側トランジスタロ2の電流遮断時から開始する構
成としたが、計時の開始は、一次側トランジスタロ2へ
の通電開始時からとしてもよい。
を一次側トランジスタロ2の電流遮断時から開始する構
成としたが、計時の開始は、一次側トランジスタロ2へ
の通電開始時からとしてもよい。
以上説明した様に本実施例によれば、圧電素子電圧V
PZTが基準電圧値VTHに達しない状態が所定以上続
いた場合には、圧電素子53の異常等であると判断して
、圧電素子電圧VPZTに基づくパイロット噴射制御を
行わない様に制御することから、フライバック式高電圧
発生回路5が損傷するのを防止できる。従って、二次側
回路に発生する電圧を十分に高くするためにフライバッ
ク式高電圧発生回路5の二次側に予め通電する電流を大
きくしておいても何ら問題がない。従って、圧電素子5
3の伸縮量を容易に51侃することができる。
PZTが基準電圧値VTHに達しない状態が所定以上続
いた場合には、圧電素子53の異常等であると判断して
、圧電素子電圧VPZTに基づくパイロット噴射制御を
行わない様に制御することから、フライバック式高電圧
発生回路5が損傷するのを防止できる。従って、二次側
回路に発生する電圧を十分に高くするためにフライバッ
ク式高電圧発生回路5の二次側に予め通電する電流を大
きくしておいても何ら問題がない。従って、圧電素子5
3の伸縮量を容易に51侃することができる。
この結果、電歪式アクチュエータ4の伸縮量を十分に大
きくとることができ、可変容積室55内の圧力を大きく
変化させることができることから、極めて効果の高いパ
イロット噴射を実現できる。
きくとることができ、可変容積室55内の圧力を大きく
変化させることができることから、極めて効果の高いパ
イロット噴射を実現できる。
また、パイロット噴射制御及びフライバック式高電圧発
生回路5の損傷防止のための制御は、共に圧電素子53
の圧電素子電圧V PZTに基づいて実行するため、極
めて的確かつ簡便に各種制御を実行できると共に、圧電
素子53自体の異常ではなく、例えば、信号線54の断
線・接触不良等の場合にもフライバック式高電圧発生回
路5の損傷を防止できる。かかる損傷が発生するのは、
フライバック式高電圧発生回路5への一次電流の遮断が
実行されない場合であり、これに対して本実施例の電歪
式アクチュエータ駆動装置はこの一次電流遮断の指示自
体が異常な場合、この異常に基づいて判断する構成とし
たから、かかる効果が得られるのである。
生回路5の損傷防止のための制御は、共に圧電素子53
の圧電素子電圧V PZTに基づいて実行するため、極
めて的確かつ簡便に各種制御を実行できると共に、圧電
素子53自体の異常ではなく、例えば、信号線54の断
線・接触不良等の場合にもフライバック式高電圧発生回
路5の損傷を防止できる。かかる損傷が発生するのは、
フライバック式高電圧発生回路5への一次電流の遮断が
実行されない場合であり、これに対して本実施例の電歪
式アクチュエータ駆動装置はこの一次電流遮断の指示自
体が異常な場合、この異常に基づいて判断する構成とし
たから、かかる効果が得られるのである。
さらに、圧電素子53の異常時には、通電を停止して警
報を発した後も(ステップ205→ステツプ206)、
再びステップ204にて圧電素子が異常から回復して圧
電素子電圧VPZTが再び基準電圧値VTI(となった
か否かを判断してステップ203以下のループ処理を繰
り返す構成としたから、異常からの回復時に速やかに通
常のパイロット噴射制御に復帰できる。なお、本実施例
においては、一次側トランジスタロ2をターンオフした
後、所定インタバルTO経過するまでは一次電流は与え
られないから、その間に圧電素子電圧VPzTが基準電
圧値VTHに達したとしても電歪式アクチュエータ4の
誤作動はなく、また、無駄な通電を行わないから消費電
力を節約できる。
報を発した後も(ステップ205→ステツプ206)、
再びステップ204にて圧電素子が異常から回復して圧
電素子電圧VPZTが再び基準電圧値VTI(となった
か否かを判断してステップ203以下のループ処理を繰
り返す構成としたから、異常からの回復時に速やかに通
常のパイロット噴射制御に復帰できる。なお、本実施例
においては、一次側トランジスタロ2をターンオフした
後、所定インタバルTO経過するまでは一次電流は与え
られないから、その間に圧電素子電圧VPzTが基準電
圧値VTHに達したとしても電歪式アクチュエータ4の
誤作動はなく、また、無駄な通電を行わないから消費電
力を節約できる。
以上本発明の一実施例について説明したが、本発明はこ
のような実施例に何ら限定されるものではなく、例えば
、周期的に運動する機械の振動力減衰装置等、電歪式ア
クチュエータの性質を利用する種々の装置に適用するこ
とが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
のような実施例に何ら限定されるものではなく、例えば
、周期的に運動する機械の振動力減衰装置等、電歪式ア
クチュエータの性質を利用する種々の装置に適用するこ
とが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
λ更の吃]
以上説明した様に本発明の装置によれば、電歪式アクチ
ュエータの異常等により、一次電流遮断手段が所定時間
を越えて作動しない場合は、フライバック式高電圧発生
手段への通電を停止するから、過剰な通電による損傷を
防止できる。従って、電歪式アクチュエータによる好適
な制御に必要な十分な高電圧を発生させておくために、
フライバック式高電圧発生手段に予め通電する電流を高
くしておいても何ら問題がない。その結果、電歪式アク
チュエータの伸縮量を十分にとることができ、好適な制
御が可能となった。また、一次電流遮断手段の作動状態
に基づき判断することから、電歪式アクチュエータ自体
の異常に限らず、信号線の断線等により正常な制御が行
われない場合にも、フライバック式高電圧発生手段の損
傷を防止できる。
ュエータの異常等により、一次電流遮断手段が所定時間
を越えて作動しない場合は、フライバック式高電圧発生
手段への通電を停止するから、過剰な通電による損傷を
防止できる。従って、電歪式アクチュエータによる好適
な制御に必要な十分な高電圧を発生させておくために、
フライバック式高電圧発生手段に予め通電する電流を高
くしておいても何ら問題がない。その結果、電歪式アク
チュエータの伸縮量を十分にとることができ、好適な制
御が可能となった。また、一次電流遮断手段の作動状態
に基づき判断することから、電歪式アクチュエータ自体
の異常に限らず、信号線の断線等により正常な制御が行
われない場合にも、フライバック式高電圧発生手段の損
傷を防止できる。
第1図は本発明の構成を例示する基本的構成図、第2図
は本発明一実施例のシステム構成図、第3図はその高電
圧発生回路の構成を表す回路図、第4図(イ)は回路の
駆動状態とパイロット噴射との関係を表すタイミングチ
ャート、第4図(ロ)は燃料主噴射中の連通路遮断状態
の説明図、第5図は実施例の燃料噴射制御処理の手順を
表すフローチャート、第6図は電歪式アクチュエータの
正常時・異常時・異常回復時と移行する制御状態を例示
するタイミングチャートである。 Ml・・・電歪式アクチュエータ M2・・・電圧検出手段 M3・・・フライバック式高電圧発生手段M4・・・一
次電流遮断手段 M5・・・通電制御手段 1・・・ディーゼルエンジンの燃料噴射制御n装置2・
・・ディーゼルエンジン 3・・・燃料噴躬ボンブ 4・・・電歪式アクチュエータ 5・・・フライバック式高電圧発生回路7・・・電子制
御′I5装置(ECU)53・・・圧電素子 54・・
・信号線60・・・バラチリ
は本発明一実施例のシステム構成図、第3図はその高電
圧発生回路の構成を表す回路図、第4図(イ)は回路の
駆動状態とパイロット噴射との関係を表すタイミングチ
ャート、第4図(ロ)は燃料主噴射中の連通路遮断状態
の説明図、第5図は実施例の燃料噴射制御処理の手順を
表すフローチャート、第6図は電歪式アクチュエータの
正常時・異常時・異常回復時と移行する制御状態を例示
するタイミングチャートである。 Ml・・・電歪式アクチュエータ M2・・・電圧検出手段 M3・・・フライバック式高電圧発生手段M4・・・一
次電流遮断手段 M5・・・通電制御手段 1・・・ディーゼルエンジンの燃料噴射制御n装置2・
・・ディーゼルエンジン 3・・・燃料噴躬ボンブ 4・・・電歪式アクチュエータ 5・・・フライバック式高電圧発生回路7・・・電子制
御′I5装置(ECU)53・・・圧電素子 54・・
・信号線60・・・バラチリ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 繰り返し圧力が高まる流路に臨んで設けられた電歪式ア
クチュエータと、 前記流路の圧力を受けて前記電盃式アクチュエータに発
生する電圧を検出する電圧検出手段と、一次電流の遮断
によりニ次側回路に高電圧を発生する昇圧部を備え、該
二次側回路に前記電歪式アクチュエータを接続したフラ
イバック式高電圧発生手段と、 前記電圧検出手段により検出された電圧が所定値以上と
なったとき、前記フライバック式高電圧発生手段の前記
一次電流を遮断して前記電歪式アクチュエータに高電圧
を付与する一次電流遮断手段と を備えた電歪式アクチュエータ駆動装置において、 前記一次電流遮断手段が所定時間を越えて作動しない場
合には、前記フライバック式高電圧発生手段への通電を
停止する通電停止手段を備えることを特徴とする電歪式
アクチュエータ駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33104788A JPH02176121A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 電歪式アクチュエータ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33104788A JPH02176121A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 電歪式アクチュエータ駆動装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02176121A true JPH02176121A (ja) | 1990-07-09 |
Family
ID=18239248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33104788A Pending JPH02176121A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | 電歪式アクチュエータ駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02176121A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001022502A1 (de) * | 1999-09-17 | 2001-03-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zum ansteuern wenigstens eines kapazitiven stellgliedes |
WO2001033061A1 (de) * | 1999-11-03 | 2001-05-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Ansteuereinheit für ein kapazitives stellglied |
-
1988
- 1988-12-27 JP JP33104788A patent/JPH02176121A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001022502A1 (de) * | 1999-09-17 | 2001-03-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zum ansteuern wenigstens eines kapazitiven stellgliedes |
US6563252B2 (en) | 1999-09-17 | 2003-05-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit and method for driving at least one capacitive actuator |
WO2001033061A1 (de) * | 1999-11-03 | 2001-05-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Ansteuereinheit für ein kapazitives stellglied |
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