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WO1998000637A1 - Dispositif et procede de commande de charge inductive - Google Patents

Dispositif et procede de commande de charge inductive Download PDF

Info

Publication number
WO1998000637A1
WO1998000637A1 PCT/JP1997/002245 JP9702245W WO9800637A1 WO 1998000637 A1 WO1998000637 A1 WO 1998000637A1 JP 9702245 W JP9702245 W JP 9702245W WO 9800637 A1 WO9800637 A1 WO 9800637A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
circuit
holding current
injection
current output
cylinder
Prior art date
Application number
PCT/JP1997/002245
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Takashi Sakasai
Jiro Akagi
Daisuke Yoshida
Original Assignee
Komatsu Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd. filed Critical Komatsu Ltd.
Priority to DE19781858T priority Critical patent/DE19781858T1/de
Priority to US09/214,236 priority patent/US6209513B1/en
Priority to DE19781858A priority patent/DE19781858B4/de
Publication of WO1998000637A1 publication Critical patent/WO1998000637A1/ja

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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
    • 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
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3005—Details not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/04—Arrangements for starting
    • H02P8/10—Shaping pulses for starting; Boosting current during starting
    • 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
    • F02D2041/2003—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils using means for creating a boost voltage, i.e. generation or use of a voltage higher than the battery voltage, e.g. to speed up injector opening
    • F02D2041/2013—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils using means for creating a boost voltage, i.e. generation or use of a voltage higher than the battery voltage, e.g. to speed up injector opening by using a boost voltage source
    • 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
    • F02D2041/2017—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils using means for creating a boost current or using reference switching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1805—Circuit arrangements for holding the operation of electromagnets or for holding the armature in attracted position with reduced energising current
    • H01F7/1816—Circuit arrangements for holding the operation of electromagnets or for holding the armature in attracted position with reduced energising current making use of an energy accumulator

Definitions

  • the present invention relates to an inductive load driving device g and a driving method for driving the same inductive load (coil) a plurality of times in a short time.
  • a solenoid valve for controlling fuel injection is continuously driven twice in accordance with a predetermined pilot injection timing and a predetermined main injection timing.
  • the conventional solenoid valve driving device of the unit injector has a booster circuit for obtaining the above-mentioned high voltage from the power supply voltage supplied by the vehicle-mounted battery, and a predetermined current value after the solenoid valve has completed operation. And a holding current output circuit for holding the current.
  • this booster circuit is provided with a capacitor that accumulates the energy required in the initial stage of driving the load as electric charge and an inductance that accumulates it as magnetic energy. Energy is quickly applied to the load. The energy required at the beginning is the energy input to the load and the energy required for the displacement of the load as a whole. In this way, the responsiveness of the solenoid valve during the pilot injection and the main injection is improved, and the delay in the injection timing is eliminated.
  • the same solenoid valve must be driven twice in a short time, so the booster circuit requires a certain amount of energy to be stored in the capacitor and the inductance for energy storage within this short time. Energy must be stored and the pressure increased. The shorter the time required for this energy storage, the larger the capacity of each power electron element (eg, thyristor, transformer, etc.) that stores energy in the booster circuit.
  • the second boosting may not be performed in time.
  • FIG. 22 shows a circuit diagram of an example of the excitation coil unit of the equivalent one-two-phase drive system.
  • coils 1, 2, and 3 are provided corresponding to the first to three phases, and one end of each coil is connected to the positive electrode of the power supply.
  • a series circuit of a resistor 4a and a transistor 7a and a series circuit of a resistor 4b and a transistor 7b are connected in parallel between the other end of the coil 1 and the negative electrode of the power supply.
  • a series circuit of a resistor 5a and a transistor 8a and a series circuit of a resistor 5b and a transistor 8b are connected in parallel between the other end of the coil 2 and the negative electrode of the power supply.
  • a series circuit of a resistor 6a and a transistor 9a, and a series circuit of a resistor 6b and a transistor 9b are connected in parallel between the other end and the negative electrode of the power supply.
  • the base of each transistor is connected to a drive device (not shown).
  • the drive device sequentially outputs an ON signal to the base of each transistor to make each transistor conductive, and sequentially drives each coil 1, 2, and 3. Excitation current is applied.
  • the current value of each phase is set in two ways 1: 2 by the two resistors of each phase (for example, resistors 4a and 4b), and the excitation sequence of each phase by this current is shown in Fig. 23. Indicated by In the figure, "1" indicates a transistor of each transistor.
  • each phase coil must be driven twice within a predetermined time, for example, as in phase I when the sequence in FIG. 23 changes from 9 ⁇ 10 and 10 ⁇ 11. Therefore, it is conceivable to apply a high voltage in the initial stage of driving in the same manner as described above in order to quickly raise the load current of each of the coils 1, 2, and 3 even in the stepping motor of this type.
  • the following problems also occur in the stepping motor drive device.
  • the time for driving each phase coil As the gap becomes shorter, the same phase coil must be driven twice in a short time.
  • the booster circuit requires a large-capacity element capable of storing energy in a short time, which causes a problem of an increase in the size of the booster circuit and an increase in cost. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made to solve the problems of the related art, and can drive the same inductive load a plurality of times within a predetermined time without increasing the size of the boosting circuit. It is an object of the present invention to provide an inductive load driving device and a driving method capable of increasing the speed of rise of the load.
  • the inductive load driving device includes:
  • inductive load driving device that drives the same inductive load several times within a predetermined time and repeats this driving
  • a plurality of booster circuits that accumulate energy and boost the voltage to a high voltage, alternately apply the high voltage to the same inductive load within a predetermined time, and start up the load current at high speed. After startup, a predetermined voltage is applied to the same inductive load, and a holding current output circuit that holds the load current at a predetermined value;
  • a plurality of switch means for switching each output of the plurality of booster circuits and the holding current output circuit so as to be alternately connected to the same inductive load;
  • a control logic circuit for switching a plurality of switch means in a predetermined order is provided, and a rise time of a current flowing a plurality of times within a predetermined time to the same inductive load is shortened.
  • a plurality of boosting circuits are provided, and when driving the inductive load a plurality of times, each boosting circuit applies a high voltage at the beginning of driving. At this time, the energy can be sufficiently accumulated with a margin by the time when each booster circuit has to apply the voltage next time, so that the response delay of the inductive load is eliminated.
  • the time required for storing the energy has a margin as compared with the conventional case where a single booster circuit drives an inductive load a plurality of times, the current capacity of the booster circuit can be significantly reduced as compared with the conventional case. . Therefore In addition, the booster circuit can be configured compactly and at low cost, and the reliability of the drive concealment is improved.
  • a plurality of rectifying elements which are connected one-to-one with each of the capacitors and flow a charging current only in a direction of accumulating energy for each of the capacitors;
  • It may be an induction circuit that stores energy in each capacitor via each rectifying element.
  • the booster circuit As the plurality of boosting circuits, one boosting circuit and a boosting circuit that accumulates high voltage energy from one inductive circuit to a plurality of capacitors via each rectifying element are provided. Then, when driving the same inductive load a plurality of times, a high voltage is applied from each capacitor in the initial stage of driving. At this time, the energy can be sufficiently stored with sufficient time by the time when each capacitor must apply the next high voltage, and the response delay of the inductive load is eliminated. In addition, the time required to store this energy is larger than when a single booster circuit drives an inductive load multiple times in the past, so that the current capacity of the booster circuit can be significantly reduced compared to the past. You. Therefore, the booster circuit can be configured compactly and at low cost, and the reliability of the driving device is improved.
  • each capacitor may have a different capacity.
  • the capacitors fi store energy from the same inductive circuit in a plurality of different condensers, the amount of energy input from each capacitor to the inductive load can be changed each time. Therefore, by setting the capacitance of each capacitor to a different value according to the purpose of inductive load driving, it is possible to cope with various load current driving patterns.
  • the inductive load is controlled by the solenoid valve when fuel injection starts and ends. May be the solenoid of the solenoid valve in the fuel injection fit of the internal combustion engine that controls the pressure.
  • two booster circuits are provided, and the load current of the solenoid valve at the time of pilot injection and at the time of main injection can be quickly raised by each booster circuit.
  • energy can be stored without increasing the current capacity of the element as compared with the conventional one, and as a result, the pilot injection and the main injection can be performed.
  • the response delay of the solenoid valve is eliminated. Therefore, since the fuel injection timing and the injection amount can be controlled with high accuracy, the NOx concentration and noise can be reliably reduced.
  • the plurality of booster circuits include a first booster circuit and a second booster circuit
  • the holding current output circuit includes a first holding current output circuit and a second holding current output circuit
  • the first booster circuit and the first holding current output circuit drive each solenoid of the fuel injection device corresponding to each cylinder of the internal combustion engine during the pilot injection,
  • the second booster circuit and the second holding current output circuit drive the same solenoid as the one that injected the pilot during the main injection
  • a plurality of switch means switches between the output of the first booster circuit and the first holding current output circuit during the pilot injection and the output of the second booster circuit and the second holding current output circuit during the main injection. You may.
  • the first booster circuit and the first holding current output circuit are dedicated to pilot injection
  • the second booster circuit and the second holding current output circuit are dedicated to main injection
  • each booster circuit and the holding current output circuit are used.
  • the plurality of booster circuits operate the first booster circuit and the second booster circuit
  • the holding current output circuit includes a first holding current output circuit and a second holding current output circuit
  • the first booster circuit and the first holding current output circuit drive the solenoid of the fuel injection device corresponding to one cylinder of the internal combustion engine at the time of pilot injection, and correspond to the cylinder injected next to the one cylinder.
  • the solenoid is driven during the main injection, and the driving during both injections is repeated.
  • a second booster circuit and a second holding current output circuit drive a solenoid corresponding to the one cylinder at the time of main injection, and drive a solenoid corresponding to a cylinder to be injected next to the one cylinder at the time of pilot injection. And the drive for both injections is repeated,
  • a plurality of switch means switch between the output of the first booster circuit and the first holding current output circuit during the pilot injection and the output of the second booster circuit and the second holding current output circuit during the main injection, or The output of the first booster circuit and the first holding current output circuit at the time of injection and the output of the second booster circuit and the second holding current output circuit at the time of pilot injection may be switched.
  • the set of the first booster circuit and the first holding current output circuit and the set of the second booster circuit and the second holding current output circuit perform the pilot injection and the main injection.
  • the pilot injection and the main injection are alternately changed every time the injection cylinder changes.
  • the load current of the solenoid valve at the time of the pilot injection and the main injection can be quickly raised by each set of the booster circuit and the holding current output circuit.
  • energy can be stored without increasing the current capacity of the elements of each booster circuit as compared with the conventional method, thereby enabling pilot injection and main injection.
  • the response delay of the solenoid valve is eliminated for both injection.
  • the fuel injection timing and the injection amount can be controlled with high accuracy, the NOX concentration and the noise can be reliably reduced. Also, since the two sets can be configured exactly the same, the same boost circuit is used. If two sets of drive circuits each including a circuit and a holding current output circuit are used, compatibility can be provided, and it can be used as a backup at the time of retirement.
  • the plurality of booster circuits include a first booster circuit and a second booster circuit
  • the holding current output circuit includes a first holding current output circuit and a second holding current output circuit
  • the first booster circuit drives each solenoid of the fuel injection device corresponding to each cylinder of the internal combustion engine during the pilot injection,
  • the second booster circuit drives the same solenoid during main injection as during pilot injection
  • the first holding current output circuit applies the holding current to the same solenoid during the pilot injection and the main injection, and repeats the flow of the holding current every other cylinder order.
  • the circuit alternately repeats the flow of the holding current to the same solenoid during the pilot injection and the main injection, and the flow of the holding current to every other cylinder in the cylinder order, with the first holding current output circuit,
  • a plurality of switch means switches the output of each of the first booster circuit, the first hold current output circuit, the second booster circuit, and the second hold current output circuit, and also controls the hold current period during main injection and The holding current period at the time of the jet injection may be switched so as to be partially overlapped.
  • the plurality of booster circuits include a first booster circuit and a second booster circuit, and a holding current output circuit is provided corresponding to each cylinder of the internal combustion engine,
  • the first booster circuit controls each solenoid of the fuel injection device corresponding to each cylinder. Drive the node,
  • the second booster circuit drives the same solenoid during the main injection as during the pilot injection
  • a holding current output circuit corresponding to each cylinder exclusively drives each solenoid for each cylinder, and a plurality of switch means provide a first boosting circuit, a second boosting circuit, and a holding current output for each cylinder.
  • the output of the circuit may be switched, and the hold current period during the main injection and the hold current period during the pilot injection may be switched such that they can partially overlap.
  • the holding current output circuit dedicated to each cylinder and the holding current output circuit are provided so that the holding current can flow to each solenoid corresponding to this cylinder.
  • Switch means for allowing current to flow independently are provided.
  • the plurality of booster circuits include a first booster circuit and a second booster circuit, and a holding current output circuit is provided corresponding to each cylinder of the internal combustion engine,
  • the first booster circuit drives a solenoid of a fuel injection device corresponding to one cylinder of the internal combustion engine at the time of pilot injection, and a main injection of a solenoid corresponding to a cylinder to be injected next to the one cylinder. Drive at the time, repeat the drive at the time of both injections,
  • a second booster circuit drives a solenoid corresponding to the one cylinder during the main injection, and drives a solenoid corresponding to the cylinder to be injected next to the one cylinder during the pilot injection to perform the dual injection. Repeat the driving of the time,
  • a holding current output circuit corresponding to each cylinder exclusively drives each solenoid for each cylinder, and a plurality of switch means
  • the switching between the output of the first booster circuit during the pilot injection and the output of the second booster circuit during the main injection, and the output of the holding current output circuit for each cylinder are performed.
  • the output of the first booster circuit during the main injection and the output of the second booster circuit during the pilot injection are switched, and the output of the holding current output circuit for each cylinder is switched, and the holding current period during the main injection is performed.
  • the holding current period at the time of pilot emission may be switched so as to be able to partially overlap.
  • the first booster circuit and the second booster circuit alternately share the pilot injection and the main injection, and alternately share the pilot injection and the main injection each time the injection cylinder changes. Moreover, similarly to the above, when the injection timing of each cylinder is overlapped before and after the injection timing, a holding current can be supplied to each solenoid. This makes it possible to cope with the case where the injection timing of each cylinder overlaps.
  • the plurality of booster circuits include a first booster circuit and a second booster circuit
  • the holding current output circuit includes a first holding current output circuit and a second holding current output circuit
  • a first boosting circuit and a first holding flow output circuit drive a solenoid of a fuel injection device corresponding to one cylinder of the internal combustion engine at the time of pilot injection, and correspond to a cylinder injected next to the one cylinder.
  • the solenoid is driven during the main injection, and the drive during both injections is repeated.
  • a second booster circuit and a second holding current output circuit drive the solenoid corresponding to the one cylinder at the time of main injection, and drive the solenoid corresponding to the cylinder to be injected next after the one cylinder at the time of pilot injection. , Repeat driving for both injections,
  • a plurality of switch means switches between the output of the first booster circuit and the first holding current output circuit during the pilot injection and the output of the second booster circuit and the second holding current output circuit during the main injection, or Switching between the output of the first booster circuit and the first holding current output circuit during injection and the output of the second booster circuit and the second holding current output circuit during pilot injection, and the holding current during the main injection
  • the period and the holding current period during the pilot injection may be switched so that they can partially overlap.
  • the first booster circuit and the second booster circuit alternately share the pilot injection and the main injection, and alternately share the pilot injection and the main injection each time the injection cylinder changes. I do.
  • the injection timing before and after each cylinder partially overlapped At this time, two holding current output circuits that alternately drive the holding current each time the injection cylinder is changed so that the holding current can flow through each solenoid, and switch means that allows the holding current to flow independently It has. This makes it possible to cope with the case where the injection timing of each cylinder overlaps, and it is possible to accurately control the injection timing and the injection amount of the pilot injection and the main injection.
  • the first holding current output circuit and the second holding current output circuit are shared by one holding current output circuit, and the one shared holding current output circuit drives the holding current during the pilot injection and the main injection. You may.
  • the holding current output circuit for pilot injection and the holding current output circuit for main injection are shared, and the holding current is driven by one holding current output circuit.
  • the configuration of the entire drive circuit is simplified, so that the size can be further reduced and the configuration can be made economically.
  • the inductive load may be a phase coil of a step motor.
  • the exciting current of each phase coil is provided at a plurality of levels, and the load current is quickly raised by the booster circuit provided separately for each current level. ing. Therefore, there is no current delay when each frost flow level is switched, and the response of equivalent polyphase driving is improved. Therefore, the responsiveness is high and the operation can be performed stably even when the rotation speed of the step motor is increased.
  • the plurality of booster circuits include a first booster circuit and a second booster circuit
  • a first booster circuit for quickly raising the first level excitation current
  • a second booster circuit for rapidly raising the second level excitation current
  • first and second levels And a holding current output circuit for holding the excitation current of the first booster circuit, and a plurality of switch means may switch each output of the first booster circuit, the second booster circuit, and the hold current output circuit.
  • a plurality of booster circuits are provided for each phase coil of the stepper motor, and the exciting current is quickly raised for each of a plurality of levels,
  • the holding mane flow output circuit may hold the exciting current for each of a plurality of levels.
  • the level of each phase current of the step motor is set in a plurality of stages, a plurality of booster circuits are provided for rapidly raising the load current for each of the plurality of current levels, and a constant corresponding to the plurality of current levels is provided.
  • a holding current output circuit for holding a current is provided.
  • An inductive load driving method includes:
  • An inductive load driving method in which the same inductive load is driven a plurality of times within a predetermined time and the driving is repeated.
  • Each holding current is held by the same holding current circuit or different holding current circuits.
  • a plurality of booster circuits apply a high voltage at the beginning of driving separately for each time.
  • the energy can be sufficiently accumulated with sufficient time before each booster circuit has to apply the voltage next time, so that the response delay of the inductive load is eliminated.
  • the time required for this energy storage is the same as that of a conventional booster circuit in which the inductive load is applied multiple times. Since there is more room than in the case of driving, the current capacity of the booster circuit can be significantly reduced as compared with the conventional case. Therefore, the booster circuit can be configured compactly and at low cost, and the reliability of the driving device is improved.
  • An inductive load driving method includes:
  • An inductive load driving method in which the same inductive load is driven a plurality of times within a predetermined time and the driving is repeated.
  • the high-voltage energy stored in each capacitor is applied at the time of the rise of the initial load current each time,
  • Each holding current is held by the same holding current circuit or different holding current circuits, and the rise time of the current flowing a plurality of times within the predetermined time to the same inductive load is shortened.
  • FIG. 1 is a sectional view of an electronically controlled solenoid valve type unit indicator according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A and 2B are block diagrams of the configuration of the inductive load driving device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A shows an initial drive signal output unit and a drive signal processing output unit.
  • 2B shows the first and second drive circuits and the solenoid valve.
  • FIG. 3 is a timing chart of each signal according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a circuit block diagram of the drive circuit of the first embodiment according to the present invention.
  • FIG. 5 is a signal timing chart of the control logic circuit of the first embodiment according to the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a time interval between the pilot injection and the main injection for each cylinder in the first embodiment according to the present invention.
  • FIG. 7A and 7B are configuration block diagrams of the inductive load driving device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A shows an initial driving signal output unit and a driving signal processing output unit.
  • FIG. 7B shows the first and seventh drive circuits and a solenoid valve.
  • FIG. 8 is a configuration block diagram of an inductive load driving device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a timing chart of each signal of the third embodiment according to the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram of a configuration of an inductive load driving device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a timing chart of each signal of the fourth embodiment according to the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram of a configuration of an inductive load driving device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a timing chart of each signal in the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a block diagram of the configuration of the inductive load driving device according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a timing chart of each signal of the sixth embodiment according to the present invention.
  • FIG. 16 is a configuration block diagram of an inductive load driving device according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a timing chart of each signal of the seventh embodiment according to the present invention.
  • FIG. 18 is a block diagram of a configuration of an inductive load driving device according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a timing chart of each signal according to the eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a configuration block diagram of an inductive load driving device according to a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a timing chart of each signal in the ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is also an example of a circuit diagram of an equivalent one-two-phase drive system of a stepping motor according to the related art.
  • FIG. 23 is an excitation sequence diagram of the step motor of FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 to FIG. 17 show an example of driving a solenoid valve in a fuel injection device of diesel engine.
  • FIG. 1 shows the first embodiment, in which each unit injector is provided for each cylinder.
  • a plunger 102 that reciprocates by a cam (not shown) is fitted in a pressure chamber 103 formed in the nozzle holder 101.
  • An injection nozzle 104 is mounted at the tip of the nozzle holder 101, and the pressure chamber 103 and the injection nozzle 104 are communicated by an injection fuel circuit 105.
  • a fuel inlet 106 is provided on a side surface of the nozzle holder 101, and fuel is supplied to the fuel inlet 106 from a fuel feed pump (not shown). Further, a fuel supply circuit 107 communicating with the fuel inlet 106 is provided in the nozzle holder 101.
  • a solenoid valve 140 having a solenoid 1111 is disposed above the nozzle holder 101, and a valve 14 having a sheet 142 below the solenoid 111. 1 is provided to be movable up and down.
  • An amateur room 112 is provided below the solenoid 1111, and the amateur room 112 is connected to a fuel supply circuit 107 via a low-pressure circuit 113 for fuel.
  • the high pressure circuit 1 15 of the fuel abuts the seat 14 2 via the valve seat 1 1 4, and the amateur chamber 1 1 2 communicates with the pressure chamber 1 0 via the valve 1 4 1 and the high pressure circuit 1 1 5 Communicated with 3.
  • Valve 1 4 1 The return spring 14 4 urges the valve seat 11 14 and the seat 14 2 in an opening direction, and the return position of the valve 14 1 is regulated by the stopper 14 46.
  • a spill chamber 144 connected to the amateur chamber 111 by a circuit 145 is provided.
  • the spill chamber 144 is connected to the oil pan 111 via the spill circuit 116 and the pressure control valve 117. Connected to 8.
  • the pressure control valve 117 controls the fuel to a pressure of 5 to 8 KgZcm 2 .
  • solenoid 1 1 1 1 raises valve 1 4 1 and closes between seat 1 4 2 and valve seat 1 1 4.
  • the plunger 102 is pushed down by a cam (not shown), and the pressure in the pressure chamber 103 becomes high, and is injected into the cylinder from the injection nozzle 104 through the injection fuel circuit 105.
  • the valve 1 4 1 is pushed down by the return spring 1 4 3 to open between the sheet 1 4 2 and the valve seat 1 1 4. Escape from 1 1 2 to spill circuit 1 1 6, fuel pressure becomes low, and fuel injection ends.
  • the timing and time of operation of the solenoid 1 11 1 the timing and amount of fuel injection are controlled.
  • the six-cylinder engine (not shown) in which such a unit injector is provided for each cylinder. That is, the six-cylinder engine (not shown) is provided with a solenoid valve 140 having a solenoid 111 as shown in FIG. 1 for each cylinder.
  • the solenoid valves 13a to 13f are obtained by assigning reference numerals to the above-mentioned six solenoid valves 140 each having a solenoid 1111.
  • each solenoid 11 1 is included in the operation of the solenoid valves 13 a to 13 f.
  • the drive signal processing output section 12 is provided with signal distributors 14a to 14f corresponding to the respective solenoid valves 13a to 13f.
  • the first and second drive circuits 20 and 30 drive the solenoid valves 13a to 13f to perform the pilot injection and the main injection, respectively.
  • the first and second drive circuits 20 and 30 have the same configuration, and include therein booster circuits 21 and 31, holding current output circuits 22 and 32, control logic circuit 23 and 33, and switch means 29, 39.
  • the control logic circuits 23 and 33 switch the outputs of the booster circuits 21 and 31 and the holding current output circuits 22 and 32 by switch means 29 and 39, and each solenoid valve 13a to Output a predetermined voltage to the output line corresponding to 13 f.
  • Output lines corresponding to the solenoid valves of the first and second drive circuits 20 and 30 are connected to the solenoid valves in parallel.
  • the first drive circuit 20 applies a drive current to a solenoid valve corresponding to the drive signal SP n to perform pilot injection of fuel. As a result, the injection pressure slightly increases and the initial combustion is performed. Further, while the drive signal SM n is being input, the second drive circuit 30 supplies a drive current to the solenoid valve corresponding to the drive signal SM n to perform main injection of fuel. As a result, the injection pressure gradually rises and main combustion is performed.
  • the first drive circuit 20 will be described with reference to FIG.
  • the booster circuit 21 is supplied with energy from a heat source (that is, a vehicle battery), and accumulates this energy in a capacitor 24 within a predetermined time to generate a predetermined high voltage.
  • the capacitor 24 is connected to each input terminal of the switch means 25a to 25f, and each output terminal of the switch means 25a to 25f is connected to an anode of the diode 27a to 27f. It is connected to the.
  • the cathode side of each diode 27 a to 27 f is the output terminal 0 UT 1 to 6 of the drive circuit.
  • the holding current output circuit 22 supplies a predetermined current to the load at a voltage lower than the high voltage, and normally applies the power supply voltage directly.
  • the load that is, the open / closed state of the solenoid valve is maintained by the predetermined current.
  • the output of the output circuit 22 is connected to the input terminals of the switch means 26a to 26f, and the output terminals of the switch means 26a to 26f are connected to the switch means 25a to 25f. In the same way as above, they are connected to the diodes 27a to 27f.
  • the switch means 25a to 25f and the switch means 26a to 26f are composed of, for example, semiconductor switches, and can use thyristors, FETs, or the like.
  • the control opening circuit 23 controls the opening and closing of the switch means 25a to 25f and the switch means 26a to 26f, and FIG. 5 shows the signal timing chart.
  • the control port magic circuit 23 receives the drive signal SPn for commanding the pilot injection corresponding to each solenoid valve, and generates the high voltage application command SWPn and the holding voltage application command SWHn. After the generation, the control logic circuit 23 outputs the high-voltage application command SWPn to the control input terminal of the corresponding switch means 25a to 25f, and outputs the hold voltage application command SWHn to the corresponding switch means 26a. Output to the control input terminal of ⁇ 26 f.
  • the switch means 25a to 25f become conductive when receiving the high voltage application command SWPn, and supply the high voltage energy of the capacitor 24 to the corresponding solenoid valves 13a to 13f. Further, the switch means 26a to 26f become conductive when receiving the holding voltage application command SWHn, and a predetermined holding current flows through the corresponding solenoid valves 13a to 13f. Therefore, the initial drive current of the solenoid valve rises quickly, and the pilot injection of fuel is performed with good response. In addition, When a thyristor FET or the like is used as the switch means, the high voltage application command SWPn and the holding voltage application command SWHn are input to the gate terminals of these semiconductor switches.
  • the booster circuit 31 the holding current output circuit 32, the control logic circuit 33, the capacitor 34, the switch means 35 a to 35 f, And switch means 36a to 36f and diodes 37a to 37f.
  • the average output withstand capacity (heat capacity) of the holding current output circuit is inevitably the holding current output circuit for the main injection. 3 2 needs to be larger. From this, it is possible to reduce the capacity of the holding current output circuit 22 for pilot injection in consideration of economic effects.
  • the control logic circuit 33 receives the drive signal S Mn corresponding to each solenoid valve, generates a high voltage application command SWPn and a holding voltage application command SWHn similar to the above, and responds to the high voltage application command SWPn. It outputs to the control input terminals of the switch means 35a to 35f, and outputs the holding voltage application command SWHn to the control input terminals of the corresponding switch means 36a to 36f.
  • the switch means 35a to 35f become conductive when receiving this high voltage application command SWPn, and supply the high voltage energy of the capacitor 24 to the corresponding solenoid valves 13a to 13f.
  • the switch means 36a to 36f become conductive when receiving the holding voltage application command SWHn, and a predetermined holding current flows through the corresponding solenoid valves 13a to 13f. Therefore, the initial drive current of the solenoid valve quickly rises, and the main fuel injection is performed with good response.
  • the time interval between the pilot injection timing and the main injection timing is short. Even in this case, a high voltage can be applied to the solenoid valves 13a to 13f corresponding to each cylinder by a booster circuit provided independently in each drive circuit.
  • the time required to store energy in the capacitors 24 of each booster circuit The setting is made sufficiently in consideration of the injection time interval between the cylinders at the maximum rotational speed, so that the pressure of the cylinder to be injected next is reliably increased. Therefore, each time the load current of the solenoid valves 13a to 13f of each cylinder rises quickly, the pilot injection and the main injection are both performed with good responsiveness.
  • the average output capability (thermal capacity) of each drive circuit at this time is much smaller than that of a drive circuit provided with a large-capacity element capable of boosting in a short time. It is compact and does not significantly increase costs. Furthermore, reliability is improved because the thermal capacity of the drive circuit is reduced.
  • the horizontal axis represents the rotation angle of the engine crankshaft or the equivalent time
  • the vertical axis represents the load current value of each of the solenoid valves 13a to 13f.
  • the cylinder numbers indicate the order of injection
  • FIG. 6 shows the injections of cylinders 1 and 5 representatively.
  • a load current 28 during the pilot injection and a load current 38 during the main injection flow at a predetermined crank rotation angle.
  • the crankshaft rotation angle between the cylinders is, for example, 120 ° for six cylinders, and when the engine is rotating at a predetermined rotation speed, a predetermined time T 2 is required for the rotation at 120 °.
  • the crank rotation angle between the pilot injection in each cylinder and the main injection is set to 01, and the required time is set to T1.
  • the crank rotation angle 01 is, for example, 3 ° and the engine speed is 100 rpm
  • the time T1 is 0.5 (ms)
  • the time T2 is 20 (ms). Therefore, the ratio of the efficiency in the above two cases at this time is represented by the formula “W2 / W1-1 Z40J from the above formula.
  • the constant source voltage V for example, the battery voltage 24 ( In order to output them during the predetermined time T1 or T2 in V)
  • the charging current “W1 / VJ” or “W2 ZV” must flow, respectively. Therefore, the maximum current value handled by the booster circuit 21 in the present embodiment is 140 compared to the conventional case, and it is more efficient to perform the pilot injection and the main injection by sharing the two driving circuits.
  • the flow capacity handled by the circuit is significantly reduced. This eliminates the need to increase the current capacity of each element of the booster circuit that supplies energy to the capacitors 24 and 34, thereby reducing the size of the configuration and improving the reliability of the elements.
  • the above is the reason why the use of two sets of miniaturized drive circuits is compact and reliable as a whole. This is the same for general inductive load driving.
  • the second embodiment shows a system in which the two drive circuits are not dedicated to the pilot injection and the main injection, but alternately share the pilot injection and the main injection.
  • the internal configuration of the first and second drive circuits 20 and 30 is the same as that shown in FIG.
  • Each of the signal distributors 14a to 14f of the drive signal processing output unit 12 outputs a drive signal S Pn for instructing pilot injection based on the sequential injection command signal DR Vn from the initial drive signal output unit 11.
  • a drive signal S Mn (n 1 to 6) for instructing the main injection.
  • the drive signals S Pn and S Mn correspond to the solenoid valves 13 a to 13 f for each cylinder, and the first and second drive circuits 20 and 30 are alternatelypie. It is input to the control logic circuits 23 and 33 so as to perform mouth injection and main injection.
  • the drive signal SPI is the second drive
  • the driving signals S Ml and SP 5 are alternately input to the first driving circuit 20, and the driving signals S M5 and SP 3 are input to the second driving circuit 30.
  • the last drive signal SM4 is input to the second drive circuit 30.
  • the sequential injection command signal DRV1 is an injection command for the first cylinder C1, and is output at a predetermined injection timing in synchronization with the rotation of the crankshaft.
  • the drive signal SP 1 and the drive signal S Ml generated based on the sequential injection command signal DRV1 are input to the second drive circuit 30 and the first drive circuit 20, respectively.
  • the control logic circuit 33 when the control logic circuit 33 receives the drive signal SP1 and generates the high voltage application command SWP1 and the holding voltage application command SWH1, the high voltage application command S WP 1 Is output to the switch means 35a, and after a predetermined time, the holding voltage application command SWH1 is output to the corresponding switch means 36a.
  • the switch means 35a supplies the high voltage energy of the capacitor 34 to the solenoid valve 13a, and after a predetermined time, the switch means 36a allows the holding current to flow through the solenoid valve 13a.
  • the initial drive current of the solenoid valve 13a of the first cylinder C1 rises quickly, and the pilot injection of fuel is performed with good response.
  • the control logic circuit 23 when the control logic circuit 23 receives the drive signal S Ml and generates the high voltage application command S WP1 and the holding voltage application command SWH1, the control logic circuit 23 switches the high voltage application command S WP1 to the switch. It outputs the holding voltage application command SWH1 to the corresponding switch means 26a after a predetermined time.
  • the switch means 25a supplies the high voltage energy of the capacitor 24 to the solenoid valve 13a, and after a predetermined time, the switch means 26a supplies the holding current to the solenoid valve 13a. Shed.
  • the initial drive current of the solenoid valve 13a of the first cylinder C1 is increased. Rising quickly, main injection is performed with good response.
  • a sequential injection command signal DRV5 of the fifth cylinder C5 is output when the crankshaft rotates at a predetermined angle.
  • the drive signal SP5 and the drive signal SM5 generated based on the sequential injection command signal DRV5 are input to the first and second drive circuits 20 and 30, respectively.
  • the energy storage in the capacitor 24 of the first drive circuit 20 and the capacitor 34 of the second drive circuit 30 is completed between the injection completion of the first cylinder C1 and this point. ing.
  • the control logic circuit 23 when the control logic circuit 23 receives the drive signal SP5 and generates the high voltage application command SWP5 and the holding voltage application command SWH5, the control logic circuit 23 switches the high voltage application command SWP5 to the switch means. 25 e, and after a predetermined time, outputs the holding voltage application command SWH5 to the switch means 26 e.
  • the initial drive current of the solenoid valve 13e of the fifth cylinder C5 quickly rises, and the pilot injection is performed with good response.
  • the control logic circuit 33 when the control logic circuit 33 receives the drive signal S M5 and generates the high voltage application command SWP5 and the hold voltage application command SWH5, the control logic circuit 33 sends the high voltage application command S WP5 to the switch means 3. 5 e, and outputs the holding voltage application command SWH5 to the switch means 36 e after a predetermined time. Accordingly, similarly, the initial drive current of the solenoid valve 13e of the fifth cylinder C5 quickly rises, and the main injection is performed with good response.
  • the sequential injection command signal DRV3 for the third cylinder C3 is output when the crankshaft rotation angle is at a predetermined crankshaft rotation angle.
  • the drive signal SP3 and the drive signal SM3 generated based on the sequential injection command signal DRV3 are input to the second drive circuit 30 and the first drive circuit 20, respectively.
  • the energy storage in the capacitors 24 and 34 of each drive circuit is completed.
  • the initial drive current of the solenoid valve 13c of the third cylinder C3 is quickly raised by the second drive circuit 30, and the pilot injection is performed with good responsiveness. Circuit 20
  • the initial drive current of the solenoid valve 13c of the three-cylinder C3 rapidly rises, and main injection is performed responsively.
  • the booster circuits 21 and 31 can sufficiently boost the voltage. It becomes. This also improves the responsiveness of the solenoid valve during each injection, and eliminates the delay time between the pilot injection and the main injection. As a result, appropriate control of the NOx concentration becomes possible. Further, each drive circuit is compact and inexpensive, and the reliability is improved.
  • the first and second drive circuits 20 and 30 can be configured by exactly the same circuit, they can be backed up at the time of their departure. In this case, it is possible to drive the injection solenoid using only the normal drive circuit.
  • a drive circuit is configured with an aim of economic effects, and is an example of a six-cylinder engine.
  • This sequential injection command signal DRVn is input to one drive circuit 40.
  • the holding current output circuit 43 is substantially the same as the holding current output circuit 22 of the previous embodiment. Outputs of the booster circuits 21 and 31 are connected to switch means 46 and 47 via capacitors 24 and 34, respectively. The output of the holding current output circuit 43 is connected to the anode of the diode 48. The output terminals of the switch means 46 and 47 and the force source of the diode 48 are both connected to the input terminals of the switch means 49a to 49f, and the switch means 49a. The output terminals of ⁇ 49 f are output terminals of the drive circuit 40.
  • the holding current output circuit 43 supplies the holding current in the same manner as the holding current output circuit 22.However, when a holding voltage application command is input from the control logic circuit 44, this holding current is output. It's ok.
  • the switch means 46, 47 and the switch means 49a to 49f are the same as described above. And a semiconductor switch or the like.
  • the sequential injection command signals D RVn are input to the gates of the switching means 49a to 49f, respectively, and directly control the opening and closing of the switching means 49a to 49f in accordance with the injection timing of each cylinder. I have.
  • the sequential injection command signal DRVn is input to the OR circuit 45, and the output signal of the OR circuit 45 is input to the control logic circuit 44.
  • the control logic circuit 44 outputs a predetermined control signal to the switch means 46 and 47 and the holding current output circuit 44 based on the logical sum signal.
  • the sequential injection command signal DRVn is output in synchronization with the injection timing of each cylinder.
  • the sequential injection command signal D RVn is turned on, one of the corresponding switch means 49 a to 49 f becomes conductive, and a drive signal is output from the OR circuit 45.
  • the control logic circuit 44 Based on this drive signal, the control logic circuit 44 outputs a drive signal SP for instructing pilot injection to the switch means 46 for a predetermined injection time, and after the drive signal SP, outputs a holding voltage application command SWH for a predetermined time. Output to holding current output circuit 4 3.
  • the booster circuit 21 outputs a high voltage during the pilot injection.
  • the booster circuit 31 outputs a high voltage at the time of main irradiation.
  • the holding current of the pilot injection and the main injection is supplied by one holding Oshi flow output circuit 43, it can be configured compactly and inexpensively.
  • FIGS. 10 to 11 This embodiment shows an embodiment in which more economical effects can be obtained as compared with the configuration of the third embodiment.
  • the output of the booster circuit 21 is connected in parallel to the anodes of two diodes 151 and 152.
  • the cathode of the diode 15 1 is connected to the switch means 46 via the capacitor 24, and the cathode of the diode 15 2 is connected to the switch means 47 via the capacitor 34.
  • diodes 151 and 152 are used as rectifying elements.
  • the booster circuit 21 is also provided with a general induction circuit (not shown) including inductance and the like. Thereby, the energy from the booster circuit 21 is stored in the two capacitors 24 and 34 via the induction circuit and the diodes 151 and 152. Therefore, the booster circuit 21, the diodes 151, 152, and the capacitors 24, 34 in the present embodiment correspond to the plurality of booster circuits 21, 31 in the above embodiment. Other configurations are the same as in FIG.
  • the sequential injection command signal DRVn is output in synchronization with the injection timing of each cylinder, and when the sequential injection command signal DRVn is turned on, the corresponding one of the switch means 49 a to 49 f When either of them becomes conductive, a drive signal is output from the OR circuit 45.
  • the control logic circuit 44 issues a pilot injection based on the drive signal.
  • the drive signal SP is output to the switch means 46 for a predetermined injection time.
  • the holding voltage application command SWH is output to the holding current output circuit 43 for a predetermined time.
  • the high-voltage energy (that is, electric charge) stored in the capacitor 24 is sequentially supplied to the solenoid valve corresponding to the injection command signal DRV n, and the initial load current quickly rises.
  • the holding current flow is output from the holding current output circuit 43, and the pilot injection is performed with good responsiveness.
  • the charge Q 1 of the capacitor 24 discharges to a substantially zero state while the drive signal SP is being output, and the output voltage V 1 also drops to approximately 0 volts with this discharge.
  • the charge accumulated in the capacitor 34 is prevented from being transferred to the capacitor 24 by the diode 152.
  • the switch means 46 is turned off, energy is supplied from the booster circuit 21 to the capacitor 24, and the electric charge Q1 and the output voltage VI gradually increase.
  • control logic circuit 44 outputs a drive signal SM for instructing the main injection to the switch means 47 for a predetermined injection time after a predetermined time after the holding voltage application command SWH, and applies the holding voltage after the drive signal SM.
  • the command SWH is output to the holding current output circuit 43 for a predetermined time.
  • the charge Q 2 of the capacitor 34 is discharged to a substantially zero state while the drive signal SM is being output, and the output voltage V 2 is also reduced to approximately 0 volts with this discharge.
  • the capacitor 24 is supplied with energy from the booster circuit 21 until the output voltage VI becomes higher than the output voltage V 2, and the accumulated charge is supplied to the capacitor 24.
  • the diode 1 51 prevents Q 1 from migrating to the capacitor 34 side. Then, when the output of the drive signal SM is turned off, the switch means 47 is turned off, and energy is supplied from the booster circuit 21 to the capacitor 34, so that the load Q 2 and the output voltage V 2 gradually increase. go.
  • the output voltages VI and V2 can be boosted to desired high voltages. Assuming that the time between the drive signals SP and the time between the drive signals SM of the cylinders whose injection timings are in contact are T3 and T4, respectively, the output voltages V1 and V2 between the time T3 and the time T4 are the desired values. What is necessary is just to boost up to a high voltage. Therefore, the shortest time T3, T4 is calculated from the maximum engine speed specification of the target engine, and the booster circuit 2 is set so that the output voltages VI, V2 become the desired high voltage within the shortest time T3, T4. Output of 1 Tolerable volume S can be set.
  • the booster circuit 21 charges the two capacitors 24, 34 having the same capacity as the capacitors 24, 34 of the above-described embodiment within substantially the same time T3 or T4.
  • the output current capacity of the booster circuit 21 is approximately double as compared with the previous embodiment.
  • the time T1 between the pilot injection timing and the main injection timing is much longer than the injection timing interval T2 between the cylinders, that is, the time T3 and the time T4.
  • the above performance can be improved with an output current capacity that is very small as compared with a booster circuit as in the related art.
  • the increase in output capacitance caused by using one booster circuit " The effect of “reduction of the setting space of the booster circuit” and “cost reduction J” is increased, and it may be more advantageous to use a single booster circuit. As a result, the cost and size of the entire device are reduced. And reliability can be improved.
  • the booster circuit 21 is for pilot injection, and its output is connected to switch means 54 a to 54 f via a capacitor 24.
  • the booster circuit 31 is for main injection, and its output is connected to switch means 55 a to 55 f via a capacitor 34.
  • the holding current output circuits 22 and 32 serve both for pilot injection and main injection, respectively.
  • the output of the holding current output circuit 22 is connected to the switch means 56a to 56c and held.
  • the output of the current output circuit 32 is connected to switch means 57 d to 57 f.
  • the outputs of the switch means 54a to 54f and the outputs of the switch means 55a to 55f are connected in parallel to the solenoid valves 13a to 13f, respectively.
  • the outputs of the switch means 56 a to 56 c are respectively connected to the solenoid valves 13 a to 13 c, and the outputs of the switch means 57 d to 57 f are respectively connected to the solenoid valves 13 (! To
  • the cylinders corresponding to the solenoid valves 13a to 13f are C1 to C6, and the cylinder injection sequence is C1 ⁇ C5 ⁇ C3 ⁇ C6 ⁇ If C 2 ⁇ C 4 ⁇ C 1, the group of switch means 56 a to 56 c and the group of switch means 57 d to 57 f are two cylinder groups (C l , C2, C3 and C4, C5, C6).
  • An application command SWP An and SWP Bn and a holding voltage application command SWHn are generated, and the opening and closing of each switch means is controlled by these commands.
  • the high voltage application command S WP An is input to the switch means 54 a to 54 f
  • the high voltage application command S WP Bn is input to the switch means 55 a to 55 f
  • the holding voltage is applied.
  • the command SWHn is a switch means 56a to 56c and a switch means 57c! To 57 f respectively.
  • the sequential injection command signal DRVn is output in accordance with the injection timing of each cylinder.
  • the control logic circuit 53 switches the high pressure application command SWP A1 for commanding the pilot injection of the first cylinder C1 based on the sequential injection command signal DRV1 for a predetermined injection time for a predetermined time.
  • the holding voltage application command SWH1 is output to the switch means 56a for a predetermined time.
  • the holding voltage application command SWH1 is output to the switch means 56a while the sequential injection command signal DRVI is on.
  • the holding current is output from the holding current output circuit 22 after the high voltage is applied from the booster circuit 31 to the solenoid valve 13a and the initial load current starts up quickly.
  • the main injection is performed with good responsiveness.
  • the switch means 56a is turned off, the output of the holding current is turned off, and the fuel injection of the first cylinder C1 ends.
  • the sequential injection command signal DRV5 corresponding to the fifth cylinder C5 to be injected next is turned on, so that the high voltage application command S WP is sequentially determined based on the sequential injection command signal DRV5 in the same manner as described above.
  • A5 is output to the switching means 54 e
  • the holding voltage application instruction SWH5 is output to the switching means 57 e
  • the high voltage application command SWP B5 is output to the switching means 55 e
  • the holding voltage is output.
  • the application command SWH5 is output to the switch means 57 e. In this way, the pilot injection and the main injection are performed with good responsiveness.
  • the same operation is performed for other cylinders.
  • the booster circuits 21 and 31 have sufficient energy stored in the capacitors 24 and 34, so that each solenoid There is no delay in valve response, and the fuel injection timing and injection amount are accurately controlled. Also, since the holding currents for the pipe injection and the main injection are supplied by one holding compress output circuit 43, the structure can be made compact and inexpensive.
  • the solenoid by the switch means 56a when the next sequential injection command signal DRV5 is turned on while the engine speed is high and the sequential injection command signal DRVI is turned on, the solenoid by the switch means 56a is turned on.
  • the holding current of the solenoid valve 13 e by the switch means 57 e can flow independently of the holding current of the drain valve 13 a. In this way, a dedicated holding current output circuit 2
  • energy is supplied from one booster circuit 21 to two capacitors 24 and 34 via the diodes 15 1 and 15 2. You may.
  • the function of storing high-voltage energy in the capacitors 24 and 34 and the function and effect of the entire configuration are the same as those described above.
  • FIG. 14 shows an example in which the injection timing of each cylinder can be overlapped before and after each other.
  • FIG. 14 shows an example in which the injection timing of each cylinder can be overlapped before and after each other.
  • FIG. 14 shows an example in which the injection timing of each cylinder can be overlapped before and after each other.
  • the booster circuit 21 is for pilot injection, and its output is connected to the switch means 65 a to 65 c via the capacitor 24.
  • the booster circuit 31 is for main injection, and its output is connected to switch means 66 a to 66 c via a capacitor 34.
  • the output of switch means 65a and 66a is connected to solenoid valve 13a, and the output of switch means 65b and 66b is set to solenoid valve 1
  • the holding current output circuits 61, 62, and 63 are exclusively used for solenoid valves 13a to 13c corresponding to each cylinder. It is used for both mouth injection and main injection.
  • the output of the holding current output circuit 61 is connected to the anode of the diode 67a, and the force source of the diode 67a is connected to the solenoid valve 13a.
  • the output of holding current output circuit 62 is connected to solenoid valve 13b via diode 67b, and the output of holding current output circuit 63 is connected to solenoid valve 13c via diode 67c. Connected.
  • a high voltage application command SWP An and SWP Bn and a holding mane pressure application command SWHn are generated, and these commands are used to open and close the above switch means, and to output the holding current output circuits 61, 62, 63. Control.
  • the high voltage application command SWP An is input to the switch means 65 a to 65 c, the high voltage application command S WP Bn is input to the switch means 66 a to 66 c, and the holding voltage application command SWHn Is input to each of the holding current output circuits 61, 62, and 63, respectively.
  • the control logic circuit 64 issues a pilot injection command based on the sequential injection command signal D RVn.
  • the high voltage application command SWP An is output to the corresponding cylinder switch means 65a to 65c for a predetermined irradiation time.
  • the control port magic circuit 64 outputs the holding voltage application command SWHn to the corresponding holding current output circuits 61, 62, 63 for a predetermined time.
  • the corresponding holding current output circuits 61, 62 , 63 output the holding current.
  • the pilot injection is performed with good responsiveness.
  • a high voltage application command S WP Bn for instructing main injection is output to the corresponding cylinder switch means 66 a to 66 c for a predetermined injection time, and the high voltage
  • the holding voltage application command SWHn is output to the corresponding holding current output circuits 61, 62, 63 while the sequential injection command signal DR Vn is on.
  • the corresponding Solenoid After a high voltage is applied to the capacitors 13a to l3c from the capacitor 34 and the initial load current rises quickly, the holding current is output from the corresponding holding current output circuits 61, 62 and 63. Is output. In this way, main radiation is performed with good responsiveness. Then, when the sequential injection command signal DRVn is turned off, the holding voltage application command SWHn is turned off, the output of the holding current is turned off, and the fuel injection of this cylinder ends.
  • the sequential injection command signal D RVn of the next cylinder to be fired is turned on while the sequential injection command signal DR Vn corresponding to a certain cylinder is turned on, a dedicated Since the holding current output circuits 6 1, 6 2, 6 3 and the dedicated lines 68 a, 68 b, 68 c for this holding current are provided, the injection timing of each cylinder before and after Even if they overlap, the holding current can be continued.
  • the present embodiment is not limited to three cylinders, and can be practiced by providing a dedicated holding current output circuit and a dedicated holding current line for each cylinder even for an arbitrary number of cylinders.
  • energy is supplied from one booster circuit 21 to two capacitors 24 and 34 via the diodes 15 1 and 15 2. Is also good. The effect of storing high voltage energy is the same as described above.
  • the booster circuit 21 is used exclusively for the pilot injection, and the booster circuit 31 is used for the main injection, with the sharing being exclusively determined.
  • the present invention is not limited to this. is not. It may be used in the same manner as described in the second embodiment. That is, in a certain cylinder (for example, the first cylinder), after the first booster circuit 21 is used for the pilot injection and the second booster circuit 31 is used for the main injection, the next cylinder (for the first cylinder) is used.
  • the second booster circuit 31 is used for pilot injection
  • the first booster circuit 21 is used for main injection. May be used. In other words, the first booster circuit 21 and the second booster circuit 31 may alternately perform the pilot injection and the main injection.
  • FIG. 16 shows another example in which the injection timing of each cylinder of the three-cylinder engine can be overlapped before and after.
  • the booster circuit 21 is for pilot injection, and its output is connected to the switch means 74 a to 74 c via the capacitor 24.
  • the booster circuit 31 is for main injection, and its output is connected to switch means 75 a to 75 c via a capacitor 34.
  • the holding current output circuits 71 and 72 serve both for pilot injection and for main injection, respectively, and are assigned alternately to each cylinder.
  • the output of the holding current output circuit 71 is connected to the input terminals of the switch means 76a to 76c, and the output of the holding current output circuit 72 is connected to the input terminals of the switch means 77a to 77c. Have been.
  • each switch means 7 4 a, 75 a> 76 a, 77 a is connected to the solenoid valve 13 a, and the output of the switch means 74 b, 75 b 76 b, 77 b.
  • the output is connected to the solenoid valve 13b, and the output of the switch means 74c, 75c, 76c, 77c is connected in parallel to the solenoid valve 13c.
  • the high voltage application command SWP An is input to the control terminals of the switch means 74a to 74c, and the high voltage application command SWP Bn is input to the control terminals of the switch means 75a to 75c. I have.
  • the holding voltage application command SWH An is input to the control terminals of the switch means 76a to 76c, and the holding voltage application command SWH Bn is input to the control terminals of the switch means 77a to 77c. .
  • the control logic circuit 73 receives the sequential injection command signal DR VI, outputs a high voltage application command SWPA1 for instructing the pilot injection to the switch means 74a, and outputs a holding voltage application command SWH A1 to the switch means. Output to 7 6 a.
  • the holding current is output from the holding current output circuit 71 after a high voltage is applied from the capacitor 2 to the solenoid valve 13a and the initial load current rises quickly.
  • the pilot injection is performed with good responsiveness.
  • a high voltage application command SWP B1 for instructing main injection is output to the switch means 75a a predetermined time after the holding voltage application command S WH A1, and the holding voltage application command is issued after the high voltage application command S WP B1.
  • SWW A1 is output to the switch means 76a while the sequential injection command signal DRV1 is ON.
  • the holding current is output from the holding current output circuit 71 and the main injection is performed. Performed with good responsiveness. Then, when the sequential injection command signal DR VI is turned off, the holding voltage application command SWH A1 is turned off, the output of the holding current is turned off, and the fuel injection of this cylinder ends.
  • the control logic circuit 73 receives the sequential injection command signal D RV2 and sequentially issues the high voltage application command SWPA2. It outputs to the switch means 7 4 b, outputs the holding voltage application command SWH B2 to the switch means 7 7 b, outputs the high voltage application command S WP B2 to the switch means 75 b, and outputs the sequential injection command signal. Outputs the holding pressure application command SWH B2 to the switch means 77 b while DR V2 is on. As a result, the pilot injection and the main injection are performed with good responsiveness. At this time, since the booster circuit 21 and the booster circuit 31 have sufficient energy stored in the capacitors 24 and 34, the fuel injection timing and the injection amount are accurately controlled without delay of the solenoid valve.
  • sweets Switch 7 6 as 7 7 b are turned on separately. Therefore, even when the injection timing of each cylinder overlaps before and after each other as in the case where the subsequent sequential injection command signal D RV2 is turned on while the sequential injection command signal DR VI is on, the holding current Can be continued.
  • the booster circuit 21 is used exclusively for pilot injection, and the booster circuit 31 is used exclusively for main injection.
  • High pressure is applied to the solenoid valve 13c by c and the switch means 75c.
  • the switching means 76a to 76c and 77a are used for the holding current so that the holding current can flow even when the front and rear of the sequential injection command signal DRVn corresponding to each cylinder overlap. ⁇ 7 7 c are alternately used.
  • the order of the holding currents of the switch means 76 a to 76 c and 77 a to 77 c is as follows: 76 a ⁇ 77 b ⁇ 76 c ⁇ 77 a ⁇ 76 b ⁇ 77 c ⁇
  • the control port magic circuit 73 controls the output destinations of the holding voltage application commands SWHAl to SWHA3 and SWHB1 to SWHB3 so as to be 76a.
  • energy may be supplied from the two booster circuits 21 to the two capacitors 24 and 34 via the diodes 15 1 and 15 2.
  • the function of storing high-voltage energy is the same as described above.
  • FIGS. shows an example of an equivalent one-two-phase drive system of a three-phase step motor.
  • the drive command DRVn is an analog signal (for example, instructing the magnitude of the exciting current value by the magnitude of the voltage signal) or a digital signal (for example, the magnitude of the exciting current value by the magnitude of the numerical data). Command) can be realized.
  • the driving device 80 is provided with driving circuits 80a, 80b, 80c for driving the phase coils 89a, 89b, 89c, respectively.
  • the configuration of 80c is the same, and here, the drive circuit 80a will be described as a representative.
  • the drive circuit 80a includes a first booster circuit 82a, a second booster circuit 83a, a level change detector 84a, and a constant current output circuit 85a.
  • the constant current output circuit 85a corresponds to the holding current output circuit 43 in the above embodiment.
  • the energy storage capacitors for generating a high voltage are respectively built in the capacitors 82a and 83a.
  • the output of the first booster circuit 82a is supplied to the first phase coil 89a via the switch means 86a, and the output of the second booster circuit 83a is supplied to the first phase coil 89a via the switch means 87a. It is connected.
  • a level change detector is provided as a control logic circuit, and this level change detector 84a receives a drive command DR VI of the first phase coil 89a and receives a change in the signal level of the drive command DR VI. To detect.
  • the level change detector 84a generates the high voltage application commands SWPAl and SWPB1 based on the predetermined level change, and outputs the high voltage application commands SWPA1 and SWPB1 to the switch means 86a and Output to the switch means 87a for a predetermined time.
  • a constant current output circuit is provided as a holding current output circuit.
  • the constant current output circuit 85a receives the drive command DRV1 and outputs a constant current corresponding to the signal level of the drive command DRV1. This constant current is supplied to the first phase coil 89a via the diode 88a.
  • the drive circuit 80b includes a first booster circuit 82b, a second booster circuit 83b, a level change detector 84b, a constant current output circuit 85b, and switch means 86b. , A switch means 87b, and a diode 88b.
  • the driving circuit 80c has
  • step-up circuit 82 c first step-up circuit 82 c, second step-up circuit 83 c, level change detector 84 c, constant current output circuit 85 c, switch means 86 c, switch means 87 c, and diode 88 c Is provided.
  • Each level change detector 84a, 84b, 8 4c detects the level change of the drive command DRVn when the drive command DRVn corresponding to each phase coil is input, and switches the high voltage application command SWP An when the level reaches the first level. Output to the switch means 86a, 86b, 86c for a predetermined time. As a result, the first high voltage is applied to the phase coils 89a, 89b, 89c from the first booster circuits 82a, 82b, 82c, and the exciting current is quickly increased. Stand up.
  • the constant current output circuits 85a, 85b, and 85c are connected to the level corresponding to this level while the first level signal of the drive command DRVn continues after the completion of the high-voltage application command SWPAn. 1 Outputs constant current.
  • each level change detector 84a, 84b, 84c sends the high voltage application command SWPBn to the switch means 87 Output to a, 87b, 87c for a predetermined time. At this time, sufficient energy is stored in the energy storage capacitors of the second booster circuits 83a, 83b, and 83c. As a result, the second high voltage is applied to the phase coils 89a, 89b, 89c from the second booster circuits 83a, 83b, 83c, and the exciting current rises quickly. .
  • the constant current output circuits 85a, 85b, and 85c maintain this level during the second level signal of the drive command DRVn after the completion of the high-voltage application command SWPBn. Outputs the corresponding second constant current.
  • constant current output circuits 85a, 85b, and 85c immediately output the first constant current, and the drive command DR Vn When is turned off (level is no longer detected), constant current output circuits 85a, 85b, and 85c immediately stop outputting.
  • each of the driving circuits 80a, 80b, and 80c has a first booster circuit 82a, 82b, 822 for quickly raising the exciting current to the first level.
  • c and a second booster circuit 83a, 83b, 83c for quickly raising the exciting current at the second level are provided exclusively. Therefore, even if the rotation speed of the step motor increases and the time from the first level to the second level becomes short, the rise to the exciting current of each level is not delayed, and the equivalent response with good response 1 Two-phase drive Can be
  • each of the driving circuits 80a, 80b, and 80c of the present embodiment two diodes are formed by one booster circuit (for example, the booster circuit 82a) in the same manner as in the fourth embodiment.
  • High-voltage energy may be supplied to the two capacitors (corresponding to capacitors 24 and 34) for the first and second excitation current levels via the first and second excitation current levels, respectively.
  • the operation of storing high-voltage energy in the two capacitors, and the operation and effect of the entire configuration are the same as those described above.
  • the present embodiment shows a case of an equivalent polyphase driving system which is a generalization of the eighth embodiment.
  • the drive command DRVn can be realized by either an analog signal or a digital signal as described above.
  • FIG. 21 shows an example of an analog signal drive command DRVn.
  • Each drive circuit 9 0 ⁇ drives a corresponding phase coil 9 9 ⁇ , and ⁇ booster circuits 9 2 ⁇ -1, 9 2 ⁇ -2 ... 9 2 nM and a level change detector 9 4 n, a constant current output circuit (holding current output circuit) 95 n, switch means 96 n ⁇ 1, 96 n ⁇ 2... 96 nM, and a diode 98 n.
  • M is a natural number of 2 or more
  • each of the booster circuits 9 2 n-1, 9 2 n-2 ... 92 nM has an energy storage capacitor for generating a high voltage as described above.
  • the output of each step-up circuit 9 2 n-1, 9 2 n-2 ... 9 2 nM is the n-th phase coil via the switch means 9 6 ⁇ -1, 96 n-2 ... 96 nM, respectively. Connected to 9n.
  • Each level change detector 94n detects a change in the signal level of the drive command DRVn of the nth phase coil 99n.
  • the level change detector 94 n generates high voltage application commands S WPn-1, S WPn-1 to SWPn-M based on a predetermined level change, and outputs the respective high voltage application commands SWPn-1, S WPn.
  • -1-S WPn-M is output to the switch means 96 n-1 96 n-2 to 96 nM for a predetermined period of time.
  • Each constant current output circuit 95 n is driven by DR Vn is input and a constant current corresponding to the signal level of the drive command DR Vn is output.
  • Each of the level change detectors 94 n receives a drive command DR Vn corresponding to the n-th phase coil 99 n and detects a level change of the drive command DRVII.
  • each level change detector 94 ⁇ outputs a high voltage application command SWPn-1 to the switch means 96n-1 for a predetermined time.
  • the constant current output circuit 95n outputs the first constant current corresponding to this level while the first level signal of the drive command DR Vn continues after the completion of the high voltage application command SWPn-1. .
  • each level change detector 94n outputs a high voltage application command SWPn-M to the switch means 96n-M for a predetermined time.
  • the M-th high voltage is applied to the n-th phase coil 99n from the M-th booster circuit 92n-M, and the exciting current rises quickly.
  • the constant current output circuit 95n outputs the M-th constant current corresponding to this level while the M-level signal of the drive command DR Vn continues after the completion of the high voltage application command SWPn-M .
  • the constant current output circuit 95 n immediately outputs the lower level constant current immediately, and further, the drive command DRVn When turned off, the constant current output circuit 95 n stops output immediately.
  • each drive circuit 9 On has M booster circuits 9 2 n ⁇ 1 and 9 2 n ⁇ 2 corresponding to each level in order to quickly raise the exciting current to each level.
  • -92 nM is provided exclusively. Therefore, even if the rotation of the step motor becomes faster and the elapsed time between each level becomes shorter, the rise to the exciting current of each level is not delayed, and an equivalent polyphase drive with good responsiveness is obtained.
  • one A voltage circuit (for example, a booster circuit 9 2 n-1) supplies M capacitors (corresponding to capacitors 24 and 34) for each excitation current level of M stages through M diodes. High voltage energy may be supplied. At this time, the action of storing high-voltage energy in the M capacitors and the action and effect of the entire configuration are the same as described above.
  • the present invention provides an inductive load driving device and a driving method that can drive the same inductive load a plurality of times within a predetermined time without increasing the size of a booster circuit, and that can quickly raise the load current at the initial stage of driving. Useful.

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Description

明 細 害 誘導負荷駆動装置及び駆動方法 技 術 分 野
本発明は、 同一の誘導負荷 （コイル） を短時間に複数回駆動する誘導負荷駆動 装 g及び駆動方法に関する。 背 景 技 術
従来より、 同一の誘導負荷を所定時間内に複数回駆動しなければならない場合 が多い。 この例として、 内燃機関の燃料噴射装置のソレノイ ド駆動や、 ステップ モータの等価多相駆動方式での相コィル駆動等がある。 その中の一つであるディ ーゼルエンジンの場合を説明すると、 ディーゼルエンジンの排気ガス対策、 特に は N O X 濃度低減のために、 燃料喷射方法の改良が多く なされている。 この方法 の一つとして、 電子制御式ュニッ トインジヱクタにおいて、 燃料噴射時にメィン 噴射に先立ってパイロッ 卜噴射させる方法が提案されている。 これは、 圧送工程 時に、 燃料のメィン噴射の直前の所定時期に、 所定 Sをパイ口ッ ト噴射するもの である。 このパイロッ ト噴射時期と噴射 Sを最適に制御することによって、 燃焼 が緩やかに行われ、 N O X 濃度を低減できると共にエンジンの騒音も低減するこ とができる。 従来のパイ口ッ 卜喷射方式によるュニッ 卜イ ンジヱクタは、 燃料噴 射を制御するソレノィ ドバルブを所定のパイロッ ト噴射時期及びメィン噴射時期 に合わせて 2回連続して駆動しているものである。
通常、 ソレノィ ドバルブのような誘導負荷を応答性よく駆動するためには、 負 荷電流を急速に立ち上げたり、 減少させる必要がある。 このために、 一般的に、 負荷電流を速やかに減少させる方法として、 電流減少時に抵抗や電圧制限素子等 のようなエネルギーを吸収する部品を負荷を含む電流の環流路に揷入し、 負荷の イングクタンスに蓄積されたエネルギーを消費する方式が採用されている。 また 、 負荷電流を急速に立ち上げるために、 駆動初期に高電圧を印加する方法が多く 採用されている。 この埸合、 ソ レノイ ドバルブが動作した後も、 この高電圧を印 加し続けると、 ソレノィ ドバルブや駆動回路内で発生する熱が大きくなり、 負荷 としての効率が悪くなる。 よって、 ソレノイ ドバルブが動作完了したら、 通常は 、 駆動初期の上記高電圧より低い電圧で駆動するようにしている。
このような理由から、 従来のュニッ トイ ンジヱクタのソレノィ ドバルブ駆動装 置は、 車載バッテリ一が供給する電源霪圧から上記高電圧を得るための昇圧回路 と、 ソレノィ ドバルブが動作完了した後に所定電流値に保持するための保持電流 出力回路とを備えている。 一般に、 この昇圧回路には、 負荷駆動初期に必要なェ ネルギーを、 電荷として蓄積するコンデンサや、 磁気エネルギーと して蓄穣する イングクタンス等が設けられており、 負荷駆動初期にこれらの蓄楝エネルギーが 速やかに負荷に投入されるようになっている。 初期に必要なエネルギーは、 負荷 に投入するエネルギー、 及びァクチユエ一夕としての負荷の変位に必要なェネル ギーである。 このようにして、 パイ口ッ ト噴射及びメィン噴射時のソレノィ ドバ ルブの応答性を良く し、 噴射時期の遅れを無くすようにしている。
しかしながら、 従来のソレノィ ド駆動装置においては、 同一のソレノィ ドバル ブを短時間に 2回駆動しなければならないので、 昇圧回路はこの短時間内にエネ ルギー蓄積用のコンデンサやイングクタンスに所定量のエネルギーを蓄積して昇 圧しなければならない。 このエネルギー蓄積に要する時間が短時間である程、 昇 圧回路のエネルギー蓄積を行なう各パワーエレク トロ素子 （例えば、 サイ リスタ 、 トランス等） は大容量のものが必要となる。 ところが、 大容量の素子を使用す ると昇圧回路部が大型になり、 コス トが大幅に上がるので、 十分な容置を有する 昇圧回路を構成するのが困難となっている。 したがって、 従来の駆動回路では、 2回目の昇圧が間に合わない場合が生じている。 上記燃料噴射の場合には、 この ときメイン噴射時のソレノィ ドバルブの応答が遅くなり、 パイロッ ト噴射とメィ ン噴射の間での挙動が不安定となる。 この結果、 N O X 濃度の低減効果が十分に 得られないという問題がある。 ステップモータの場合について説明する。 応答性を改善するためには、 通常、 栢数ゃ極数を增やすことが必要であるが、 例えば 3相機に対して見掛け上の相数 を増やして等価的に 1 2相に増加するような等価多相駆動方式がよく知られてい る。 図 2 2に、 この等価 1 2相駆動方式の励磁コイル部の一例の回路図を示して いる。 図 2 2で、 1相〜 3相に対応してコイル 1、 2、 3が設けられており、 そ れぞれのコイルの一端は電源の正極に接続されている。 コイル 1の他端と電源の 負極の間には、 抵抗 4 aと トランジスタ 7 aの直列回路、 及び抵抗 4 bと トラン ジスタ 7 bの直列回路が並列に接続されている。 また、 同様に、 コイル 2の他端 と電源の負極の間には、 抵抗 5 aと トランジスタ 8 aの直列回路、 及び抵抗 5 b と トランジスタ 8 bの直列回路が並列に、 さらに、 コイル 3の他端と電源の負極 の間には、 抵抗 6 aと トランジスタ 9 aの直列回路、 及び抵抗 6 bと 卜ランジス 夕 9 bの直列回路が並列に接続されている。 そして、 各トラ ンジスタのベーズは 図示しない駆動装置に接続されており、 この駆動装置は各トランジスタのベース に順次オン信号を出力して各トランジスタを導通させ、 各コイル 1、 2、 3に順 次励磁電流を流す。 このときの各相の電流値は各相の 2つの抵抗 （例えば、 抵抗 4 a、 4 b ) によって 1 ： 2の 2通りに設定されており、 この電流による各相の 励磁シーケンスは図 2 3で示されている。 図中、 " 1 " は各トランジスタの Γォ ン」 を表している。 各相の励磁電流値を位相をずらして順次増加及び減少を繰り 返すと、 各相の起磁力の合成により、 各相間に 3点の回転子安定位置が設けられ 、 結果的に等価的な 1 2相駆動が実現されて駆動周波数が改善される。
このとき、 例えば図 2 3のシーケンスが 9→ 1 0、 及び 1 0→ 1 1に変わると きの I相のように、 各相コイルを所定時間内に 2回駆動しなければならない。 し たがって、 このような方式のステップモータにおいても、 各コイル 1、 2、 3の 負荷電流を速やかに立ち上がらせるために、 前述と同様に駆動初期に高電圧を印 加することが考えられる。
しかしながら、 ステツプモータの駆動装置でも以下のような問題が発生してい る。 ステップモータの回転が高速になるにつれて、 各相コイルを駆動する時間間 隔が短くなってく るので、 同一の相コイルを短時間に 2回駆動しなければならな い。 このために、 昇圧回路は短時間でエネルギー蓄積が可能な大容量の素子が必 要となり、 昇圧回路の大型化及びコス トアップの問題を生じている。 発 明 の 開 示
本発明は、 かかる従来技術の問題点を解消するためになされたもので、 昇圧回 路の大型化を伴わずに同一の誘導負荷を所定時間内に複数回駆動できると共に、 駆動初期の負荷電流の立ち上がりを高速にできる誘導負荷駆動装置及び駆動方法 を提供することを目的としている。
本発明に係る誘導負荷駆動装置は、
所定時間内に同一の誘導負荷を複数回駆動し、 この駆動を繰り返して行なう誘導 負荷駆動装置において、
エネルギーを蓄積して高電圧に昇圧し、 高電圧を同一の誘導負荷に所定時間内に 交互に印加してそれぞれ負荷電流を高速に立ち上げる複数の昇圧回路と、 複数の昇圧回路で負荷電流を立ち上げ後に、 同一の誘導負荷に所定電圧を印加し 、 負荷電流を所定値に保持する保持電流出力回路と、
複数の昇圧回路及び保持電流出力回路の各出力が、 交互に同一の誘導負荷に接続 されるように切り換えられる複数のスィツチ手段と、
複数のスィツチ手段を所定の順序で切り換える制御ロジック回路とを備え、 同一誘導負荷に所定時間内に複数回流す電流の立ち上げ時間を高速化することを 特徵とする。
かかる構成によると、 複数の昇圧回路を設け、 複数回誘導負荷を駆動する際に 、 各昇圧回路で駆動初期の高圧を印加する。 このとき、 各昇圧回路が次回印加し なければならない時間までに、 余裕を持ってエネルギーを十分に蓄積できるので 、 誘導負荷の応答遅れが無くなる。 また、 このエネルギーの蓄積に要する時間は 、 従来における単一の昇圧回路で複数回誘導負荷を駆動する場合に比べて余裕が あるので、 昇圧回路の電流容量を従来に比較して大幅に低減できる。 したがって 、 昇圧回路をコンパク トに、 かつ、 低コス 卜で構成でき、 また駆動装匿の信頼性 も向上する。
また、 複数の昇圧回路は、
1つの昇圧回路と、
高電圧エネルギーを蓄積し、 蓄積した高電圧エネルギーを同一の誘導負荷に所定 時間内に交互に投入する複数のコンデンサと、
各コンデンザとそれぞれ 1対 1 に接铳され、 かつ各コンデンサに対して夫々エネ ルギーを蓄積する方向にのみ充電電流を流す複数の整流素子と、
各整流素子を介して各コンデンサにそれぞれエネルギーを蓄積する誘導回路とで あるとしてもよい。
かかる構成によると、 複数の昇圧回路として、 1つの昇圧回路と、 1つの誘導 回路から各整流素子を介して複数のコンデンザに高電圧エネルギーを蓄積する昇 圧回路を備えている。 そして、 同一の誘導負荷を複数回駆動する際に、 各コンデ ンサから駆動初期の高電圧を印加する。 このとき、 各コンデンサが次に高電圧を 印加しなければならない時間までに、 時間的な余裕を持ってエネルギーを十分に 蓄積できるので、 誘導負荷の応答遅れが無くなる。 また、 このエネルギーの蓄積 に要する時間は、 従来における単一の昇圧回路で複数回誘導負荷を駆動する場合 に比べて余裕があるので、 昇圧回路の電流容量を従来に比較して大幅に低減でき る。 したがって、 昇圧回路をコンパク トに、 かつ、 低コス卜で構成でき、 また駆 動装置の信頼性も向上する。
また、 各コンデンサが、 それぞれ異なる容量を有してもよい。 かかる構成によ ると、 容 fiがそれぞれ異なる複数のコンデンザに同一の誘導回路からエネルギー を蓄獱するので、 各コンデンサから誘導負荷に投入されるエネルギー量を各回毎 に変えることができる。 よって、 各コンデンサの容量を誘導負荷駆動の目的に応 じて異なる値に設定することにより、 種々の負荷電流の駆動パターンに対応可能 となる。
また、 誘導負荷は、 ソレノィ ドバルブにより燃料噴射の開始時期及び終了時期 を制御する内燃機関の燃料喷射装 fitにおけるソレノィ ドバルブのソレノィ ドであ るとしてもよい。
かかる構成によると、 2つの昇圧回路を設け、 各昇圧回路によりパイロッ 卜噴 射時とメィン喷射時のソレノィ ドバルブの負荷電流を速やかに立ち上げることが できる。 このとき、 次回の噴射時まで時間的な余裕があるので、 素子の電流容量 を従来に比較して大きくすることなくエネルギー蓄積が可能となり、 これによつ て、 パイ口ッ ト噴射及びメィン噴射共にソレノィ ドバルブの応答遅れが無くなる 。 したがって、 燃料噴射時期及び噴射量を精度良く制御できるので、 N O X 濃度 や騒音を確実に低減できる。
また、 複数の昇圧回路が第 1昇圧回路及び第 2昇圧回路を備え、 また保持電流 出力回路が第 1保持電流出力回路及び第 2保持電流出力回路を備え、
第 1昇圧回路及び第 1保持電流出力回路が、 パイロッ ト噴射時に、 内燃機関の各 気筒に対応する燃料喷射装置の各ソレノィ ドを駆動し、
第 2昇圧回路及び第 2保持電流出力回路が、 メィン噴射時に、 パイロッ 卜噴射し たと同一のソレノィ ドを駆動し、
複数のスィ ツチ手段が、 パイ口ッ 卜噴射時の第 1昇圧回路及び第 1保持霪流出力 回路の出力と、 メイン噴射時の第 2昇圧回路及び第 2保持電流出力回路の出力と を切り換えてもよい。
かかる構成によると、 第 1昇圧回路と第 1保持電流出力回路をパイロッ ト喷射 専用と し、 また第 2昇圧回路と第 2保持電流出力回路をメイン噴射専用とし、 各 昇圧回路と保持電流出力回路とのセッ トにより、 パイロッ ト噴射時とメイン噴射 時のソ レノィ ドバルブの負荷電流を速やかに立ち上げることができる。 このとき 、 次回の噴射時まで時間的な余裕があるので、 各昇圧回路の素子の霪流容量を従 来に比絞して大きくすることなくエネルギー蓄積が可能となり、 これによつて、 パイロッ ト喷射及びメィン噴射共にソレノィ ドバルブの応答遅れが無くなる。 し たがって、 燃料噴射時期及び噴射量を精度良く制御できるので、 N O X 濃度や騒 音を確実に低減できる。 また、 パイロッ ト噴射専用の保持電流出力回路は、 メイ ン喷射専用の保持電流出力回路よりも平均熱耐量を小さくできるので、 小型化が 可能となり経済的に安価に構成できる。
また、 複数の昇圧回路が第 1昇圧回路及び第 2昇圧回路を働え、 また保持電流 出力回路が第 1保持電流出力回路及び第 2保持電流出力回路を備え、
第 1昇圧回路及び第 1保持電流出力回路が、 内燃機関の一気筒に対応する燃料噴 射装置のソ レノィ ドをパイロッ ト噴射時に駆動し、 かつ前記一気筒の次に噴射す る気筒に対応するソレノィ ドをメイン噴射時に駆動し、 両噴射時の駆動を繰り返 し、
第 2昇圧回路及び第 2保持電流出力回路が、 前記一気筒に対応するソレノイ ドを メィン噴射時に駆動し、 かつ前記一気筒の次に噴射する気筒に対応するソレノ ィ ドをパイロッ 卜噴射時に駆動し、 両噴射時の駆動を繰り返し、
複数のスィッチ手段が、 パイ口ッ 卜噴射時の第 1昇圧回路及び第 1保持電流出力 回路の出力とメィン噴射時の第 2昇圧回路及び第 2保持電流出力回路の出力との 切り換え、 又はメイン噴射時の第 1昇圧回路及び第 1保持電流出力回路の出力と パイ口ッ ト噴射時の第 2昇圧回路及び第 2保持電流出力回路の出力との切り換え を行つてもよい。
かかる構成によると、 第 1の昇圧回路及び第 1の保持電流出力回路のセッ トと 、 第 2の昇圧回路及び第 2の保持電流出力回路のセッ 卜とは、 パイロッ 卜噴射及 びメイン噴射を交互に分担すると共に、 噴射気筒が替わる毎に交互にパイロッ 卜 喷射とメイン噴射の分担を入れ換えるようにしている。 これによつて、 昇圧回路 と保持電流出力回路との各セッ トによりパイロッ ト噴射時とメィン噴射時のソレ ノィ ドバルブの負荷電流を速やかに立ち上げることができる。 このとき、 次回の 噴射時まで時間的な余裕があるので、 各昇圧回路の素子の電流容量を従来に比較 して大きくすることなくエネルギー蓄積が可能となり、 これによつて、 パイロッ ト噴射及びメィン噴射共にソレノィ ドバルブの応答遅れが無くなる。 したがって 、 燃料噴射時期及び噴射量を精度良く制御できるので、 N O X 濃度や騒音を確実 に低'减できる。 また、 2つのセッ トは全く同一に構成できるので、 同一の昇圧回 路と保持電流出力回路を镧えた駆動回路を 2セッ ト使用すれば、 互換性を持たせ られるので、 故陣時のバックアップとして使用可能となる。
また、 複数の昇圧回路が第 1昇圧回路及び第 2昇圧回路を備え、 また保持電流 出力回路が第 1保持電流出力回路及び第 2保持電流出力回路を備え、
第 1昇圧回路が、 パイロッ ト喷射時に、 内燃機関の各気筒に対応する燃料噴射装 置の各ソレノ ィ ドを駆勐し、
第 2前記昇圧回路が、 メィン噴射時に、 パイ口ッ ト噴射時と同一のソ レノイ ドを 駆動し、
第 1保持電流出力回路が、 パイ口ッ ト噴射時及びメィン噴射時に同一のソ レノ ィ ドに保持電流を流し、 かつ保持電流を流すことを気筒順序で一つ置きに繰り返し 第 2保持電流出力回路が、 パイロッ ト噴射時及びメィン噴射時に同一のソ レノ ィ ドに保持電流を流し、 かつ前記気筒順序で一つ置きに保持電流を流すことを第 1 保持電流出力回路と交互に繰り返し、
複数のスィ ッチ手段が、 第 1昇圧回路、 第 1保持電流出力回路、 第 2昇圧回路、 及び第 2保持電流出力回路のそれぞれの出力を切り換えると共に、 メィン噴射時 の保持電流期間とパイ口ッ 卜噴射時の保持電流期間とを一部重複可能に切り換え てもよい。
かかる構成によると、 各気筒の噴射時期の前後が一部重なったとき、 この気筒 に対応したそれぞれのソレノィ ドに保持電流を流せるように、 独立の保持電流出 力回路と、 スィッチ手段とを備えている。 これによつて、 エンジン回転が高速に なって各気筒の噴射時期が重なった場合でも対応可能となり、 パイロ ッ ト噴射及 びメィン噴射の噴射時期及び噴射量を精度良く制御できるので、 N O X 濃度や騒 音を確実に低減できる。
また、 複数の昇圧回路が第 1昇圧回路及び第 2昇圧回路を備え、 また保持電流 出力回路が内燃機関の各気筒に対応して設けられ、
第 1昇圧回路が、 パイロッ 卜噴射時に、 各気筒に対応する燃料噴射装置の各ソレ ノィ ドを駆動し、
第 2昇圧回路が、 メィン噴射時に、 パイ口ッ ト噴射時と同一のソレノ ィ ドを駆動 し、
各気筒に対応した保持電流出力回路が、 気筒毎の各ソレノ ィ ドを専用的に駆動し 複数のスィ ッチ手段が、 第 1昇圧回路、 第 2昇圧回路、 及び気筒毎の保持電流出 力回路のそれぞれの出力を切り換えると共に、 メィン噴射時の保持電流期間とパ イロッ ト噴射時の保持電流期間とを一部重複可能に切り換えてもよい。
かかる構成によると、 各気筒の噴射時期の前後が一部重なったとき、 この気筒 に対応したそれぞれのソレノィ ドに保持電流を流せるように、 気筒毎に専用の保 持電流出力回路と、 この保持電流を独立に流せるようなスィツチ手段とを備えて いる。 これによつて、 エンジン回転が高速になって各気筒の噴射時期が重なった 場合でも対応可能となり、 パイ口ッ ト噴射及びメィン噴射の噴射時期及び噴射量 を精度良く制御できるので、 N O X 濃度や騒音を確実に低減できる。
また、 複数の昇圧回路が第 1昇圧回路及び第 2昇圧回路を備え、 また保持電流 出力回路が内燃機関の各気筒に対応して設けられ、
第 1昇圧回路が、 内燃機関の一気筒に対応する燃料噴射装置のソレノ ィ ドをパイ ロッ 卜噴射時に駆動し、 かつ前記一気筒の次に噴射する気筒に対応するソレノィ ドをメ イ ン噴射時に駆動し、 両噴射時の駆動を繰り返し、
第 2昇圧回路が、 前記一気筒に対応するソレノイ ドをメ イ ン噴射時に駆動し、 か つ前記一気筒の次に噴射する気筒に対応するソレノィ ドをパイロッ 卜噴射時に駆 動し、 両噴射時の駆動を繰り返し、
各気筒に対応した保持電流出力回路が、 気筒毎の各ソレノィ ドを専用的に駆動し 複数のスィッチ手段が、
パイ口ッ 卜噴射時の第 1昇圧回路の出力とメィン噴射時の第 2昇圧回路の出力と の切り換え、 及び気筒毎の保持電流出力回路の出力の切り換えを行い、 又は、 メイン噴射時の第 1昇圧回路の出力とパイロッ ト喷射時の第 2昇圧回路の 出力との切り換え、 及び気筒毎の保持電流出力回路の出力の切り換えを行い、 メィン噴射時の保持電流期間とパイ口ッ ト喷射時の保持電流期間とを一部重複可 能に切り換えてもよい。
かかる構成によると、 第 1昇圧回路と第 2昇圧回路とは、 パイロッ 卜噴射及び メイン噴射を交互に分担すると共に、 噴射気筒が替わる毎に交互にパイロッ ト喷 射とメイン噴射とを分担する。 しかも、 上記と同様に、 各気筒の噴射時期の前後 がー部重なつたとき、 それぞれのソレノィ ドに保持電流を流せるようにしている 。 これによつて、 各気筒の噴射時期が重なった場合でも対応可能である。
また、 複数の昇圧回路が第 1昇圧回路及び第 2昇圧回路を備え、 また保持電流 出力回路が第 1保持電流出力回路及び第 2保持電流出力回路を備え、
第 1昇圧回路及び第 1保持霪流出力回路が、 内燃機関の一気筒に対応する燃料喷 射装置のソレノィ ドをパイロッ ト噴射時に駆動し、 かつ前記一気筒の次に噴射す る気筒に対応するソレノ ィ ドをメイン噴射時に駆動し、 両噴射時の駆動を繰り返 し、
第 2昇圧回路及び第 2保持電流出力回路が、 前記一気筒に対応するソレノイ ドを メィン噴射時に駆動し、 かつ前記一気筒の次に噴射する気筒に対応するソレノィ ドをパイロッ ト噴射時に駆動し、 両噴射時の駆動を繰り返し、
複数のスィッチ手段が、 パイ口ッ ト噴射時の第 1昇圧回路及び第 1保持電流出力 回路の出力とメイン噴射時の第 2昇圧回路及び第 2保持電流出力回路の出力との 切り換え、 又はメイン噴射時の第 1昇圧回路及び第 1保持電流出力回路の出力と パイ口ッ 卜噴射時の第 2昇圧回路及び第 2保持電流出力回路の出力との切り換え を行うと共に、 メイン噴射時の保持電流期間とパイロッ ト噴射時の保持電流期間 とを一部重複可能に切り換えてもよい。
かかる構成によると、 第 1昇圧回路と第 2昇圧回路とは、 パイ口ッ ト噴射及び メイン喷射を交互に分担すると共に、 噴射気筒が替わる毎に交互にパイロッ ト噴 射とメイン喷射とを分担する。 しかも、 各気筒の噴射時期の前後が一部重なった とき、 それぞれのソレノィ ドに保持電流を流せるように、 噴射気筒が替わる毎に 交互に保持電流を駆動する 2つの保持電流出力回路と、 この保持電流を独立に流 せるようなスィ ッチ手段とを備えている。 これによつて、 各気筒の噴射時期が重 なった埸合でも対応可能となり、 パイ口ッ ト噴射及びメィン噴射の噴射時期及び 喷射量を精度良く制御できる。
また、 第 1保持電流出力回路と第 2保持電流出力回路とを一つの保持電流出力 回路で共用し、 共用した一つの保持電流出力回路がパイロッ ト噴射時及びメィン 噴射時の保持電流を駆動してもよい。 かかる構成によると、 パイロッ 卜噴射用の 保持電流出力回路と、 メイ ン噴射用の保持電流出力回路とを共用化して、 一つの 保持電流出力回路により保持電流を駆動するようにしている。 これにより、 駆動 回路全体の構成が簡素化されるので、 さらに小型化されると共に、 経済的に構成 できる。
また、 誘導負荷は、 ステップモータの相コイルでもよい。 かかる構成によると 、 ステップモータの等価多相駆動方式において、 各相コイルの励磁電流を複数レ ベル設け、 電流レベル毎に別々に備えられた昇圧回路によつて負荷電流を速やか に立ち上げるようにしている。 したがって、 各霜流レベルの切り替わり時に電流 遅れが無くなり、 等価多相駆動の応答性が良くなる。 よって、 ステップモータの 回転が高速になっても応答性が高く、 安定的に動作することができる。
また、 複数の昇圧回路が第 1昇圧回路及び第 2昇圧回路を備え、
ステップモータの相コイル毎に、 第 1 レベルの励磁電流を高速に立ち上げる第 1 昇圧回路と、 第 2 レベルの励磁電流を高速に立ち上げる第 2昇圧回路と、 第 1及 び第 2のレベルの励磁電流を保持する保持電流出力回路とが備えられ、 複数のスィ ッチ手段が、 第 1昇圧回路、 第 2昇圧回路、 及び保持電流出力回路の 各出力を切り換えてもよい。
かかる構成によると、 ステップモータの各相電流のレベルを 2つ設定し、 この 2つの電流レベル毎に負荷電流を高速に立ち上げる昇圧回路をそれぞれ設け、 ま た、 2つの電流レベルに相当した定電流を保持する保持電流出力回路を設けてい る。 これによつて、 各昇圧回路によって各電流レベルに対応した負荷電流を速や かに立ち上げることができる。 したがって、 各電流レベルの切り替わり時に電流 遅れが無くなり、 等価多相駆動の応答性が良くなる。 よって、 ステップモータの 回転が高速になっても応答性が高く、 安定的に動作することができる。
また、 ステップモータに各相鴛流のレベルを複数段設定し、
複数の昇圧回路が、 ステップモータの相コイル毎に設けられて、 複数段レベル毎 に励磁電流を高速に立ち上げ、
保持鬣流出力回路が、 複数段レベル毎の励磁電流を保持してもよい。
かかる構成によると、 ステップモータの各相電流のレベルを複数段設定し、 こ の複数の電流レベル毎に負荷電流を高速に立ち上げる昇圧回路を複数設け、 また 、 複数の電流レベルに相当した定電流を保持する保持電流出力回路を設けている 。 これによつて、 各昇圧回路によって各電流レベルに対応した負荷電流を速やか に立ち上げることができる。 したがって、 各電流レベルの切り替わり時に電流遅 れが無くなり、 等価多相駆動の応答性が良くなる。 よって、 ステップモータの回 転が高速になっても応答性が髙く、 安定的に動作することができる。
本発明に係る誘導負荷駆動方法は、
所定時間内に同一の誘導負荷を複数回駆動し、 この駆動を繰り返して行なう誘導 負荷駆動方法において、
各回の初期負荷電流の立ち上がり時、 印加する高電圧を各々異なる昇圧回路で昇 圧し、
各回の保持電流を、 同一の保持電流回路、 又は異なる保持電流回路で保持するこ とを特徴とする。
かかる構成によると、 同一の誘導負荷を所定時間内に複数回駆動する際に、 複 数の昇圧回路によって各回毎に別々に駆動初期の高圧を印加する。 このとき、 各 昇圧回路が次回印加しなければならない時までに、 時間的な余裕を持ってェネル ギーを十分に蓄積できるので、 誘導負荷の応答遅れが無くなる。 また、 このエネ ルギ一の蓄積に要する時間は、 従来における単一の昇圧回路で複数回誘導負荷を 駆励する場合に比べて余裕があるので、 昇圧回路の電流容量を従来に比較して大 幅に低減できる。 したがって、 昇圧回路をコンパク トに、 かつ、 低コス 卜で構成 でき、 また駆動装置の信頼性も向上する。
本発明に係る誘導負荷駆動方法は、
所定時間内に同一の誘導負荷を複数回駆動し、 この駆動を繰り返して行なう誘導 負荷駆動方法において、
1つの誘導回路から複数のコンデンザのそれぞれに各整流素子を介して高電圧ェ ネルギーを蓄積し、
各コンデンサに蓄積された高電圧エネルギーを、 各回毎の初期負荷電流の立ち上 がり時にそれぞれ印加し、
各回の保持電流を同一の保持電流回路又は異なる保持電流回路で保持し、 同一誘導負荷に所定時間内に複数回流す電流の各立ち上げ時間を、 高速化するこ とを特徴とする。
かかる構成によると、 所定時間内に同一の誘導負荷を複数回駆動する際に、 1 つの誘導回路から各整流素子を介して複数のコンデンザに高電圧エネルギーを蓄 積し、 各コンデンサから各回毎に駆動初期の高電圧を印加する。 このとき、 各コ ンデンザが次に高電圧を印加しなければならない時間までに、 時間的な余裕を持 つてエネルギーを十分に蓄積できるので、 誘導負荷の応答遅れが無くなる。 また 、 このエネルギーの蓄積に要する時間は、 従来における単一の昇圧回路で複数回 誘導負荷を駆動する場合に比べて余裕があるので、 昇圧回路の電流容量を従来に 比較して大幅に低減できる。 したがって、 昇圧回路をコンパク 卜に、 かつ、 低コ ス トで構成でき、 また駆動装置の信頼性も向上する。 図面の簡単な説明
図 1は本発明に係る第 1実施例の電子制御ソレノィ ドバルブ式ュニッ トインジ ヱク夕の断面図である。
図 2 A及び図 2 Bは本発明に係る第 1実施例の誘導負荷駆動装置の構成ブロッ ク図であって、 図 2 Aは初期駆動信号出力部及び駆動信号処理出力部を示し、 図
2 Bは第 1及び第 2駆動回路とソレノィ ドバルブを示す。
図 3は本発明に係る第 1実施例の各信号のタイ ミ ングチヤ一トである。
図 4は本発明に係る第 1実施例の駆動回路の回路プロック構成図である。
図 5は本発明に係る第 1実施例の制御ロジック回路の信号タイ ミ ングチャート である。
図 6は本発明に係る第 1実施例での気筒毎のパイロッ ト喷射とメイン噴射との 時間間隔を説明するための図である。
図 7 A及び図 7 Bは本発明に係る第 1実施例の誘導負荷駆動装鼸の構成ブロッ ク図であって、 図 7 Aは初期駆動信号出力部及び駆動信号処理出力部を示し、 図
7 Bは第 1及び第 7駆動回路とソ レノィ ドバルブを示す。
図 8は本発明に係る第 3実施例の誘導負荷駆動装置の構成プロック図である。 図 9は本発明に係る第 3実施例の各信号のタイ ミ ングチヤ一 トである。
図 1 0は本発明に係る第 4実施例の誘導負荷駆動装置の構成プロック図である 図 1 1 は本発明に係る第 4実施例の各信号のタイ ミ ングチヤ一 卜である。
図 1 2は本発明に係る第 5実施例の誘導負荷駆動装置の構成プロック図である 図 1 3は本発明に係る第 5実施例の各信号のタイ ミ ングチヤ一トである。
図 1 4は本発明に係る第 6実施例の誘導負荷駆動装置の構成プロック図である 図 1 5は本発明に係る第 6実施例の各信号のタイ ミ ングチヤ一 卜である。
図 1 6は本発明に係る第 7実施例の誘導負荷駆動装置の構成ブロック図である 図 1 7は本発明に係る第 7実施例の各信号のタイ ミ ングチャー トである。
図 1 8は本発明に係る第 8実施例の誘導負荷駆動装置の構成プロック図である 図 1 9は本発明に係る第 8実施例の各信号のタイ ミ ングチヤ一トである。 図 2 0は本発明に係る第 9実施例の誘導負荷駆動装置の構成ブロック図である 図 2 1 は本発明に係る第 9実施例の各信号のタイ ミ ングチャー トである。 図 2 2は従来技術に係るステツプモータの等価 1 2相駆動方式の回路図例であ も。
図 2 3は図 2 2 のステツプモータの励磁シーケンス図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の好ま しい実施例を添付図面に従って以下に詳述する。 図 1〜図 1 7は 、 ディ一ゼルェンジンの燃料噴射装置におけるソ レノ ィ ドバルブの駆動例を示し ている。
図 1 は第 1実施例を示し、 各気筒毎に各ュニッ トイ ンジュクタが設けられる。 ノズルホルダ 1 0 1 に穿設された圧力室 1 0 3には、 図示しないカムにより往復 動作を行なうブランジャ 1 0 2が嵌入されている。 ノズルホルダ 1 0 1の先端に は噴射ノズル 1 0 4が装着されており、 圧力室 1 0 3と噴射ノズル 1 0 4 とは噴 射燃料回路 1 0 5により連通されている。 ノズルホルダ 1 0 1の側面には燃料入 口 1 0 6が設けられており、 燃料入口 1 0 6には燃料フイードポンプ （図示せず ) から燃料が送給される。 また、 ノズルホルダ 1 0 1内には、 燃料入口 1 0 6に 連通する燃料供給回路 1 0 7が配設されている。
ノズルホルダ 1 0 1の上部にはソレノイ ド 1 1 1を有するソ レノ ィ ドバルブ 1 4 0が配設されており、 ソレノイ ド 1 1 1の下方にはシー ト 1 4 2を有するバル ブ 1 4 1が上下移動自在に設けられている。 また、 ソレノイ ド 1 1 1の下部には アマチュア室 1 1 2が設けられており、 アマチュア室 1 1 2は燃料の低圧回路 1 1 3を介して燃料供給回路 1 0 7と連通されている。 燃料の高圧回路 1 1 5は弁 座 1 1 4を介してシー ト 1 4 2 と当接し、 アマチュア室 1 1 2は、 バルブ 1 4 1 及び高圧回路 1 1 5を介して、 圧力室 1 0 3と連通されている。 バルブ 1 4 1 は 戻しばね 1 4 3によって弁座 1 1 4 とシー ト 1 4 2の間を開く方向に付勢されて おり、 バルブ 1 4 1の戻り位置はス トッパ 1 4 6により規制されている。 回路 1 4 5によりアマチュア室 1 1 1 と連通するスピル室 1 4 4が設けられており、 ス ピル室 1 4 4はスピル回路 1 1 6及び圧力制御弁 1 1 7を介してオイルパン 1 1 8に接続されている。 なお、 圧力制御弁 1 1 7は、 燃料を 5〜8 KgZcm2 の圧力 になるように制御している。
このような構成のュニッ トインジヱクタの作動を、 以下に説明する。 ソレノィ ド 1 1 1が作動していないときはバルブ 1 4 1 は戻しばね 1 4 3により下側に付 勢されており、 弁座 1 1 4 とシー ト 1 4 2の間は開いている。 フィードポンプ （ 図示せず） から送給された燃料は、 燃料入口 1 0 6から燃料供給回路 1 0 7、 低 圧回路 1 1 3を経てアマチュア室 1 1 2に入り、 さらに回路 1 4 5、 スピル室 1 4 4、 スピル回路 1 1 6及び圧力制御弁 1 1 7を経てオイルパン 1 1 8に戻る。 その際、 圧力は圧力制御弁 1 1 7によって 5〜 8 KgZ cni2 の低圧に制御される。 アマチュア室 i 1 2の燃料の一部は、 弁座 1 1 4とシー ト 1 4 2 との隙間を通り 、 髙圧回路 1 1 5を経て圧力室 1 0 3に充満される。
ソレノイ ド 1 1 1を作動すると、 バルブ 1 4 1が引き上げられて、 シー ト 1 4 2と弁座 1 1 4の間は閉じられる。 カム （図示せず） によりプランジャ 1 0 2は 押し下げられ、 圧力室 1 0 3の燃料は高圧となり、 噴射燃料回路 1 0 5を経て噴 射ノズル 1 0 4から気筒内に噴射される。 ソレノイ ド 1 1 1 の作動を停止すると 、 バルブ 1 4 1が戻しばね 1 4 3によって押し下げられてシ一 ト 1 4 2と弁座 1 1 4の間が開き、 高圧力の燃料は、 アマチュア室 1 1 2からスピル回路 1 1 6に 逃げて、 燃料圧力が低圧となり、 燃料噴射は終了する。 ソレノイ ド 1 1 1 の作動 時期と時間とを制御することにより、 燃料噴射の時期と量とは制御される。
かかるュニッ トインジヱクタを気筒毎に設ける 6気筒ェンジン （図示せず） で 説明する。 即ち、 6気筒ェンジン （図示せず） は、 図 1 に示すようなソ レノィ ド 1 1 1を有するソレノィ ドバルブ 1 4 0を、 各気筒毎に備えている。 図 2 A及び 図 2 Bにおいて、 初期駆動信号出力部 1 1 は、 エンジン回転に同期して、 かつ所 定の喷射気筒順序に従って、 各気筒に対応する各ソレノィ ドバルブ 1 3 a〜 1 3 f の逐次喷射指令信号 D R V n ( n = 1〜6 ) を、 駆動信号処理出力部 1 2に出 力する。 ここで、 ソレノィ ドバルブ 1 3 a〜 1 3 f は、 夫々ソレノイ ド 1 1 1を 有する上記 6個のソレノィ ドバルブ 1 4 0に符号を割りつけたものである。 また 、 以下では、 各ソ レノイ ド 1 1 1の作動を、 ソレノィ ドバルブ 1 3 a〜 1 3 f の 作動に含めて説明する。 なお、 6気筒エンジンで説明しているが、 気筒数を限定 するものではない。 駆動信号処理出力部 1 2には、 各ソレノィ ドバルブ 1 3 a〜 1 3 f に対応した信号分配器 1 4 a〜 1 4 f が設けられている。 各信号分配器 1 4 a〜 1 4 f は、 上記逐次噴射指令信号 D R V n に基づいて、 パイロッ ト噴射を 指令する駆動信号 S P n 及びメイン噴射を指令する駆動信号 S M n ( n = 1〜 6 ) を生成し、 これらの駆動信号 S P n 、 S M n をそれぞれ第 1駆動回路 2 0及び 第 2駆動回路 3 0 に出力する。
第 1及び第 2駆動回路 2 0、 3 0は、 それぞれパイ口ッ 卜噴射及びメィン噴射 を行なうために、 各ソレノィ ドバルブ 1 3 a〜 1 3 f を駆動する。 第 1及び第 2 駆動回路 2 0、 3 0は同じ構成をしており、 その内部にそれぞれ昇圧回路 2 1、 3 1 と、 保持電流出力回路 2 2、 3 2と、 制御ロジック回路 2 3、 3 3と、 スィ ッチ手段 2 9、 3 9 とを備えている。 制御ロジック回路 2 3、 3 3は、 昇圧回路 2 1、 3 1及び保持電流出力回路 2 2、 3 2の出力を、 スイ ツチ手段 2 9、 3 9 により切り換えて、 各ソレノィ ドバルブ 1 3 a〜 1 3 f に対応した出力線に所定 電圧を出力する。 第 1及び第 2駆動回路 2 0、 3 0の各ソレノィ ドバルブに対応 する出力線は、 並列に各ソレノィ ドバルブに接続されている。
図 3において、 第 1駆動回路 2 0は、 駆動信号 S P n が入力されている間、 駆 動信号 S P n に対応するソ レノィ ドバルブに駆動電流を流して燃料をパイロッ ト 噴射する。 これによつて噴射圧力が少し上昇し初期燃焼が行われる。 また、 第 2 駆動回路 3 0は、 駆動信号 S M n が入力されている間、 駆動信号 S M n に対応す るソレノィ ドバルブに駆動電流を流して燃料をメィン噴射する。 これによつて噴 射圧力が緩やかに上昇してメィン燃焼が行われる。 図 4 において、 第 1駆動回路 2 0の説明を行なう。 昇圧回路 2 1 は ¾源 （即ち 、 車載バッテリー） からエネルギーを供給され、 このエネルギーを所定時間内に コンデンサ 2 4に蓄積して所定の高電圧を生成している。 コンデンサ 2 4はスィ ツチ手段 2 5 a ~ 2 5 f の各入力端子に接続され、 スィ ッチ手段 2 5 a〜 2 5 f の各出力端子はダイォー ド 2 7 a〜2 7 f のアノー ドに接続されている。 各ダイ オード 2 7 a〜 2 7 f のカソ一 ド側は駆動回路の出力端子 0 U T 1〜 6 となって いる。 また、 保持電流出力回路 2 2は上記高電圧より低い電圧で負荷に所定電流 を供給するものであり、 通常は、 電源電圧を直接印加するようにしている。 上記 所定電流によって、 負荷即ちソ レノィ ドバルブの開伏態が保持される。 保持電流 出力回路 2 2の出力はスイツチ手段 2 6 a ~ 2 6 f の各入力端子に接続され、 ス イッチ手段 2 6 a〜 2 6 f の各出力端子はスィツチ手段 2 5 a ~ 2 5 f と同様に ダイオー ド 2 7 a〜 2 7 f のァノ一 ドに接続されている。 なお、 スイツチ手段 2 5 a ~ 2 5 f 及びスィ ッチ手段 2 6 a〜 2 6 f は、 例えば半導体スィッチで構成 され、 サイ リス夕や F E T等を使用することができる。
制御口ジック回路 2 3は各スィッチ手段 2 5 a〜 2 5 f 及びスィッチ手段 2 6 a〜 2 6 f の開閉を制御しており、 図 5はその信号タイ ミ ングチャー トを示して いる。 ここで、 制御口ジック回路 2 3は、 各ソレノィ ドバルブに対応したパイ口 ッ ト噴射を指令する駆動信号 S P n を入力して高電圧印加指令 SWPn 及び保持 電圧印加指令 S WHn を生成する。 生成後、 制御ロジック回路 2 3は、 高電圧印 加指令 SWPn を対応したスィツチ手段 2 5 a〜 2 5 f の制御入力端子に出力し 、 保持電圧印加指令 S WHn を対応したスィツチ手段 2 6 a ~ 2 6 f の制御入力 端子に出力する。 スィッチ手段 2 5 a〜 2 5 f は高電圧印加指令 SWPn を受け たとき導通状態となり、 コ ンデンサ 2 4の高電圧エネルギーを対応するソ レノィ ドバルブ 1 3 a〜 1 3 f に供給する。 また、 スィッチ手段 2 6 a〜 2 6 f は保持 電圧印加指令 S WHn を受けたとき導通状態となり、 対応するソレノィ ドバルブ 1 3 a〜 1 3 f に所定の保持電流を流す。 よって、 ソレノィ ドバルブの駆動初期 電流が速やかに立ち上がり、 応答良く燃料のパイロッ ト噴射が行われる。 なお、 スイツチ手段としてサイ リスタゃ F E T等が使用されている場合は、 これらの半 導体スィ ッチのゲ— ト端子に上記高電圧印加指令 SWPn や保持電圧印加指令 S WHn 信号が入力される。
第 2駆動回路 3 0の構成も同様であり、 昇圧回路 3 1 と、 保持電流出力回路 3 2と、 制御ロジック回路 3 3と、 コンデンサ 3 4と、 スィッチ手段 3 5 a〜 3 5 f と、 スィツチ手段 3 6 a〜 3 6 f と、 及びダイォード 3 7 a〜3 7 f とからな つている。 ただし、 メイン噴射時の保持電流出力時間はパイロッ ト噴射時の保持 電流出力時間より通常長いので、 保持電流出力回路の平均的な出力耐量 （熱容量 ) は必然的にメィン噴射用の保持電流出力回路 3 2の方を大きくする必要がある 。 このことから、 経済的な効果を考慮して、 パイロッ 卜噴射用の保持電流出力回 路 2 2の方の容量を小さくできる。
制御ロジック回路 3 3は各ソレノィ ドバルブに対応した前記駆動信号 S Mn を 入力して前記同様の高電圧印加指令 SWPn 及び保持電圧印加指令 S WHn を生 成し、 この高電圧印加指令 SWPn を対応したスィ ツチ手段 3 5 a ~ 3 5 f の制 御入力端子に出力し、 保持電圧印加指令 S WHn を対応したスィツチ手段 3 6 a ~ 3 6 f の制御入力端子に出力する。 スイツチ手段 3 5 a ~ 3 5 f はこの高電圧 印加指令 SWPn を受けたとき導通状態となり、 コンデンサ 2 4の高電圧ェネル ギーを対応するソ レノィ ドバルブ 1 3 a〜 1 3 f に供給する。 また、 スイツチ手 段 3 6 a ~ 3 6 f は保持電圧印加指令 S WHn を受けたとき導通状態となり、 対 応するソレノィ ドバルブ 1 3 a〜 1 3 f に所定の保持電流を流す。 よって、 ソ レ ノィ ドバルブの駆動初期電流が速やかに立ち上がり、 応答良く燃料のメィン噴射 が行われる。
このように、 第 1駆動回路 2 0をパイロッ ト噴射専用とし、 第 2駆動回路 3 0 をメイン噴射専用と して構成したので、 パイ口ッ ト噴射時期とメィン噴射時期と の時間間隔が短い場合でも、 それぞれの駆動回路に独立に設けられた昇圧回路に よって各気筒に対応したソレノィ ドバルブ 1 3 a〜 1 3 f に高電圧を印加できる 。 そして、 各昇圧回路のコンデンサ 2 4にエネルギーを蓄積する時間をェンジン 最大回転数の各気筒間の噴射時間間隔を考慮して十分に間に合うように設定して あるので、 次に噴射されるべき気筒に対しては確実に昇圧される。 従って、 毎回 、 各気筒のソレノィ ドバルブ 1 3 a〜 1 3 f の負荷電流が速やかに立ち上がるの で、 パイロッ ト噴射及びメイン噴射が共に応答性良く行われる。 また、 このとき の各駆動回路の平均的出力耐量 （熱的容量） は、 短時間で昇圧が可能なような大 容量の素子を設けた駆動回路に比較して非常に小さくなるので、 全体としてコン パク 卜に、 かつ、 コス トが大幅に増加せずに構成される。 さらに、 駆動回路の熱 的容量を小さく したので、 信頼性も向上される。
ここで、 本発明に係る駆動回路 2 0、 3 0が上述のように小型化され、 また、 信頼性が向上する理由を、 以下に説明する。
図 6において、 横軸はエンジンのクランク軸の回転角度、 又はこれと等価的な 時間を表し、 縦軸は各ソレノィ ドバルブ 1 3 a〜 1 3 f の負荷電流値を表してい る。 気筒番号は噴射順序を表しており、 図 6では代表的に気筒 1 と気筒 5の噴射 を示している。 各気筒毎に、 パイ口ッ ト噴射時の負荷鸳流 2 8とメイン噴射時の 負荷 ¾流 3 8とが所定クランク回転角度の時に流れている。 各気筒間のクランク 軸回転角度は例えば 6気筒では 1 2 0 ° であり、 エンジンが所定回転数で回転し ているとき、 この 1 2 0 ° の回転に所定時間 T 2 を要する。 また、 このときの各 気筒でのパイロッ ト噴射時とメイ ン喷射とのクランク回転角度を 0 1 とし、 この 所要時間を T 1 とする。
いま、 一つの駆動回路によって駆動する場合、 即ち、 一つの昇圧回路 2 1 と一 つの保持罨流出力回路 2 2とによってパイ口ッ ト噴射及びメィン噴射を行なう場 合には、 少なく とも時間 T 1 の間にメイン噴射のために昇圧を完了しなければな らない。 このときにコンデンサ 2 4に蓄積すべきエネルギー （ソレノィ ドバルブ を速やかに動作させるのに必要なエネルギー） を A (J) とすると、 昇圧回路 2 1 の所要出力は、 その効率を 1 0 0 %として数式 r w i (W) = A (J) ノ T l J で表 される。 一方、 本実施例で示したように、 二つの駆動回路によってパイロッ ト噴 射及びメィン噴射を分担して行なう場合には、 時間 T 2 の間に次回のパイ口ッ ト 喷射又はメイ ン噴射のために昇圧を完了すればよい。 従って、 このときの昇圧回 路 2 1の所要出力は、 その効率を 1 0 0 %として数式 「W2 (W) = A (J) ZT2 」 で表される。 よって、 上記 2つの埸合の効率の比は、 数式 「W2 /Wl =T1 ΖΤ2 J で表される
ここで、 上記のクランク回転角度 01 を例えば 3 ° とし、 エンジン回転数を 1 0 0 0 rpm とすると、 時間 T1 は 0. 5 (ms)であり、 時間 T2 は 2 0 (ms)である 。 よって、 このときの上記 2つの場合の効率の比は、 上記数式から数式 「W2 / W1 - 1 Z4 0 J で表される。 また、 一定の霪源電圧 V (例えば、 バッテリー電 圧 2 4 (V) ) で所定の時間 T1 又は時間 T2 の間にこれらを出力するためには、 それぞれ充電電流 「W1 /V J 又は 「W2 ZV」 を流さなければならない。 従つ て、 本実施例での昇圧回路 2 1が扱う最大電流値は従来に比して 1 4 0となり 、 2つの駆動回路によってパイロッ ト喷射及びメィン噴射を分担して行なう方が 、 各駆動回路の扱う霪流容量が格段に小さくなる。 これによつて、 コンデンサ 2 4、 3 4にエネルギーを投入する昇圧回路の各素子の電流容量を大きく しなくて も良いので、 構成が小型化されると共に、 素子の信頼性が向上する。 以上が、 小 型化された駆動回路を 2セッ 卜使用する方が全体としてコンパク 卜に、 かつ、 信 頼性が高く構成できる理由である。 なお、 このことは、 一般的な誘導負荷駆動に ついても同様である。
次に、 図 7 A及び図 7 Bに基づいて第 2実施例を説明する。 第 2実施例は、 二 つの駆動回路をパイロッ ト噴射用及びメ イン噴射用の専用とせずに、 交互にパイ ロッ ト噴射とメイ ン噴射とを分担する方式を示している。
第 1及び第 2駆動回路 2 0、 3 0の内部の構成は、 図 4で示したものと同じと する。 駆動信号処理出力部 1 2の各信号分配器 1 4 a〜 1 4 f は、 初期駆動信号 出力部 1 1からの逐次噴射指令信号 D R Vn に基づいて、 パイロッ ト噴射を指令 する駆動信号 S Pn 及びメイン噴射を指令する駆動信号 S Mn (n = 1〜 6 ) を 生成する。 各駆動信号 S Pn 及び駆動信号 S Mn は各気筒毎のソ レノイ ドバルブ 1 3 a〜 1 3 f に対応しており、 第 1及び第 2駆動回路 2 0、 3 0が交互にパイ 口ッ ト噴射及びメィン噴射を行なうように、 制御ロジック回路 2 3、 3 3に入力 されている。 即ち、 各気筒を C 1〜C 6とし、 気筒の喷射順序を C 1→C 5→C 3→C 6→C 2→C 4→C 1 とすると、 上記駆動信号 S PI は第 2駆勖回路 3 0 に、 駆動信号 S Ml 、 S P5 は第 1駆動回路 2 0に、 そして駆動信号 S M5 、 S P3 は第 2駆動回路 3 0に、 のように交互に入力される。 以下同様にして、 最後 の駆動信号 SM4 は第 2駆動回路 3 0に入力される。
この実施例での各信号のタイ ミ ングチャー トは図 3 と同じであり、 以下図 3、 図 4及び図 7 A及び図 7 Bを参照して作用を説明する。 例えば、 逐次噴射指令信 号 D RV1 は第 1気筒 C 1の噴射指令であり、 クランク軸の回転に同期して所定 の喷射時期に出力される。 逐次噴射指令信号 DRV1 に基づいて生成された駆動 信号 S P 1 及び駆動信号 S Ml は、 第 2駆動回路 3 0及び第 1駆動回路 2 0にそ れぞれ入力される。
図 4において、 第 2駆動回路 3 0では、 制御ロジック回路 3 3は駆動信号 S P 1 を入力して高電圧印加指令 SWP1 及び保持電圧印加指令 S WH1 を生成する と、 高電圧印加指令 S WP 1 をスィ ッチ手段 3 5 aに出力し、 所定時間後に保持 電圧印加指令 S WH1 を対応するスィッチ手段 3 6 aに出力する。 これによつて 、 スイツチ手段 3 5 aはコンデンサ 3 4の高電圧エネルギーをソレノィ ドバルブ 1 3 aに供給し、 所定時間後にスィツチ手段 3 6 aはソレノィ ドバルブ 1 3 aに 保持電流を流す。 この結果、 第 1気筒 C 1のソレノイ ドバルブ 1 3 aの駆動初期 電流が速やかに立ち上がり、 応答良く燃料のパイロッ ト噴射が行われる。
また、 第 1駆動回路 2 0では、 制御ロジック回路 2 3は駆動信号 S Ml を入力 して高電圧印加指令 S WP1 及び保持電圧印加指令 SWH1 を生成すると、 高電 圧印加指令 S WP 1 をスィ ッチ手段 2 5 aに出力し、 所定時間後に保持電圧印加 指令 SWH1 を対応するスィツチ手段 2 6 aに出力する。 これによつて、 スイツ チ手段 2 5 aはコンデンサ 2 4の高電圧エネルギーをソレノィ ドバルブ 1 3 aに 供給し、 所定時間後にスィ ッチ手段 2 6 aはソレノ ィ ドバルブ 1 3 aに保持電流 を流す。 この結果、 第 1気筒 C 1のソレノィ ドバルブ 1 3 aの駆動初期電流が速 やかに立ち上がり、 応答良く メイ ン噴射が行われる。
第 1気筒 C 1の次に、 第 5気筒 C 5の逐次噴射指令信号 D R V5 がクランク軸 が所定角度に回転したときに出力される。 逐次噴射指令信号 D R V5 に基づいて 生成された駆動信号 S P5 及び駆動信号 S M5 は、 第 1及び第 2駆動回路 2 0、 3 0にそれぞれ入力される。 このとき、 第 1気筒 C 1の噴射完了時点からこの時 点までの間に、 第 1駆動回路 2 0のコンデンサ 2 4及び第 2駆動回路 3 0のコン デンサ 3 4へのエネルギー蓄積は完了している。
第 1駆動回路 2 0では、 制御ロジック回路 2 3は、 駆動信号 S P5 を入力して 高電圧印加指令 SWP5 及び保持電圧印加指令 S WH5 を生成すると、 高電圧印 加指令 S WP5 をスィ ツチ手段 2 5 eに出力し、 所定時間後に保持電圧印加指令 S WH5 をスイ ツチ手段 2 6 eに出力する。 これによつて、 前記同様に第 5気筒 C 5のソレノィ ドバルブ 1 3 eの駆動初期電流が速やかに立ち上がり、 応答良く パイ口ッ ト噴射が行われる。
第 2駆動回路 3 0では、 制御ロジック回路 3 3は駆動信号 S M5 を入力して高 電圧印加指令 SWP5 及び保持電圧印加指令 S WH5 を生成すると、 高電圧印加 指令 S WP5 をスィ ッチ手段 3 5 eに出力し、 所定時間後に保持電圧印加指令 S WH5 をスイツチ手段 3 6 eに出力する。 これによつて、 同様に第 5気筒 C 5の ソレノィ ドバルブ 1 3 eの駆動初期電流が速やかに立ち上がり、 応答良く メイン 噴射が行われる。
第 5気筒 C 5の次に、 第 3気筒 C 3の逐次噴射指令信号 D R V3 が所定のクラ ンク軸回転角度のときに出力される。 逐次噴射指令信号 D R V3 に基づいて生成 された駆動信号 S P3 及び駆動信号 SM3 は、 第 2駆動回路 3 0及び第 1駆動回 路 2 0にそれぞれ入力される。 このとき、 前記と同様に、 第 5気筒 C 5の噴射完 了時点からこの時点までの間に、 各駆動回路のコンデンサ 2 4及びコンデンサ 3 4へのエネルギー蓄積は完了している。 そして、 前記と同様にして、 第 2駆動回 路 3 0によって第 3気筒 C 3のソレノィ ドバルブ 1 3 cの駆動初期電流が速やか に立ち上がり、 応答良くパイ口ッ ト噴射が行われ、 第 1駆動回路 2 0によって第 3気筒 C 3のソレノィ ドバルブ 1 3 cの駆動初期電流が速やかに立ち上がり、 応 答良く メィン噴射が行われる。
以上のように、 第 1及び第 2駆動回路 2 0、 3 0は、 パイ口ッ ト喷射とメィン 喷射とを交互に分担しているので、 昇圧回路 2 1、 3 1 は十分に昇圧が可能とな る。 また、 これによつて、 各噴射時のソレノイ ドバルブの応答性が良くなり、 パ イロッ ト噴射及びメィン噴射の遅れ時間が無くなる。 この結果、 適切な N O X 濃 度の制御が可能となる。 さらに、 各駆動回路がコンパク 卜に、 かつ、 安価に構成 され、 また信頼性が向上する。 なお、 本実施例では、 第 1及び第 2駆動回路 2 0 、 3 0は全く同一のもので構成することができるので、 故陣時に互いにバックァ ップが可能となる。 この場合、 正常な駆動回路の方のみを使用して、 噴射ソ レノ ィ ドを駆動することで可能となる。
次に、 図 8及び図 9に基づいて、 第 3実施例を説明する。 本実施例は、 経済的 な効果をねらいと して駆動回路を構成したものであり、 6気筒の例である。 初期 駆動信号出力部 1 1 は、 前実施例と同様に、 逐次噴射指令信号 D R V n ( n = 1 〜6 ) を出力する。 この逐次噴射指令信号 D R V n は、 一つの駆動回路 4 0に入 力される。
駆動回路 4 0内には、 二つの昇圧回路 2 1、 3 1 と一つの保持電流出力回路 4 3が設けられている。 保持電流出力回路 4 3は前実施例の保持電流出力回路 2 2 と略同一のものである。 昇圧回路 2 1、 3 1の出力はそれぞれコンデンサ 2 4、 3 4を介してスィ ッチ手段 4 6、 4 7に接続されている。 また、 保持電流出力回 路 4 3の出力はダイオー ド 4 8のァノードに接続されている。 スィツチ手段 4 6 、 4 7の各出力端子及びダイォー ド 4 8の力ソー ドは、 共に各スィ ッチ手段 4 9 a〜4 9 f の入力端子に接続されており、 各スィツチ手段 4 9 a〜4 9 f の出力 端子は駆動回路 4 0の出力端子となっている。 また、 保持電流出力回路 4 3は保 持電流出力回路 2 2と同様に保持電流を供給するが、 制御ロジック回路 4 4から の保持電圧印加指令を入力したときにこの保持電流を出力するようになつている 。 なお、 スイツチ手段 4 6、 4 7及びスィツチ手段 4 9 a〜 4 9 f は、 前述同様 に半導体スィッチ等で構成される。
逐次噴射指令信号 D RVn はそれぞれスィツチ手段 4 9 a〜4 9 f のゲー トに 入力されており、 各気筒の噴射時期に合わせて直接スィツチ手段 4 9 a〜 4 9 f の開閉を制御している。 逐次噴射指令信号 D RVn は論理和回路 4 5に入力され 、 論理和回路 4 5の出力信号は制御ロジック回路 4 4 に入力される。 制御ロジッ ク回路 4 4は、 この論理和信号に基づいて、 所定の制御信号をスィツチ手段 4 6 、 4 7及び保持電流出力回路 4 4 に出力する。
図 9において、 逐次噴射指令信号 D RVn は、 各気筒の噴射時期に同期して出 力される。 逐次噴射指令信号 D RVn がオンすると、 スィツチ手段 4 9 a〜4 9 f の内の対応したいずれかが導通状態になると共に、 論理和回路 4 5から駆動信 号が出力される。 制御ロジック回路 4 4は、 この駆動信号に基づいて、 パイロッ ト喷射を指令する駆動信号 S Pを所定噴射時間だけスィツチ手段 4 6 に出力し、 駆動信号 S Pの後に保持電圧印加指令 SWHを所定時間だけ保持電流出力回路 4 3 に出力する。 これによつて、 逐次噴射指令信号 D R Vn に対応するソレノイ ド バルブに昇圧回路 2 1から高鴛圧が印加され、 初期負荷電流が速やかに立ち上が つた後に、 保持電流出力回路 4 3から保持電流が出力され、 パイロッ ト噴射が応 答性良く行われる。 さらに、 保持電圧印加指令 SWHの所定時間後にメ イ ン喷射 を指令する駆動信号 S Mを所定噴射時間だけスィツチ手段 4 7に出力し、 この駆 動信号 S Mの後に保持電圧印加指令 SWHを所定時間だけ保持電流出力回路 4 3 に出力する。 これによつて、 上記パイロッ ト噴射と同一のソレノィ ドバルブに昇 圧回路 3 1から高電圧が印加されて初期負荷電流が速やかに立ち上がった後に、 保持電流出力回路 4 3から保持電流が出力され、 メィン噴射が応答性良く行われ る。 そして、 逐次噴射指令信号 D RVn がオフすると、 対応するスィツチ手段 4 9 a ~ 4 9 f がオフすると共に保持電流がオフし、 対応する気筒の燃料噴射が終 了する。
この後、 次に噴射すべき気筒に対応する逐次噴射指令信号 D RVn がオンする と、 同様にして、 スィツチ手段 4 9 a〜4 9 f の内の対応したいずれかが導通状 態になると共に、 昇圧回路 2 1 によりパイ口ッ ト噴射時の高電圧が出力される。 また所定時間後に昇圧回路 3 1によりメイン喷射時の高電圧が出力される。 この とき、 昇圧回路 2 1及び昇圧回路 3 1 はコンデンサ 2 4、 3 4にエネルギーを十 分蓄積しているので、 ソレノィ ドバルブの遅れがなく燃料噴射時期及び噴射量が 正確に制御される。 また、 一つの保持鴛流出力回路 4 3でパイロッ ト噴射とメイ ン喷射の保持電流を供給するので、 コンパク トに、 かつ、 コス ト的に安価に構成 できる。
次に、 図 1 0〜図 1 1 に基づいて第 4実施例を説明する。 本実施例は、 第 3実 施例の構成に比してさらに経済的な効果が得られるものを示している。 本実施例 では、 図 8の構成に対し、 コンデンサ 2 4、 3 4に関する接続のみが異なつてお り、 この異なる接続部のみを説明する。 昇圧回路 2 1の出力は 2つのダイオー ド 1 5 1、 1 5 2のアノー ドに並列に接続されている。 ダイオー ド 1 5 1 のカソ一 ドはコンデンサ 2 4を介してスイツチ手段 4 6に、 またダイオード 1 5 2のカソ ー ドはコ ンデンサ 3 4を介してスイ ツチ手段 4 7に接続されている。 本実施例で は、 整流素子として、 ダイオード 1 5 1、 1 5 2を用いている。 昇圧回路 2 1 に はまた、 一般的な、 イ ンダクタ ンス等を含む誘導回路 （図示せず） が設けられて いる。 これにより、 昇圧回路 2 1からのエネルギーは、 誘導回路及びダイォ一ド 1 5 1、 1 5 2 を介して、 2つのコンデンサ 2 4、 3 4 に蓄積されるようになつ ている。 従って、 本実施例での昇圧回路 2 1、 ダイオー ド 1 5 1、 1 5 2、 コン デンサ 2 4、 3 4は、 上記実施例での複数の昇圧回路 2 1、 3 1 に相当する。 他 の構成は図 8 と同様である。
次に、 上記構成による作用を図 1 1を参照して説明する。 いま、 2つのコンデ ンサ 2 4、 3 4 に等しい量の電荷が蓄積されているものとする。 前記実施例同様 に、 逐次噴射指令信号 D R V n が各気筒の噴射時期に同期して出力され、 逐次噴 射指令信号 D R V n がオンすると、 スィツチ手段 4 9 a〜4 9 f の内の対応した いずれかが導通状態になると共に、 論理和回路 4 5から駆動信号が出力される。 制御ロジック回路 4 4は、 この駆動信号に基づいて、 パイ口ッ ト噴射を指令する 駆動信号 S Pを、 所定噴射時間だけスィツチ手段 4 6に出力する。 出力後、 保持 電圧印加指令 S W Hを、 所定時間だけ保持電流出力回路 4 3に出力する。 これに よって、 コンデンサ 2 4に蓄積された高電圧エネルギー （つまり、 電荷） が逐次 噴射指令信号 D R V n に対応するソレノィ ドバルブに投入されて、 初期負荷電流 が速やかに立ち上がる。 立ち上がり後、 保持電流出力回路 4 3から保持鴛流が出 力され、 パイロッ ト噴射が応答性良く行われる。 このとき、 コンデンサ 2 4の電 荷 Q 1 は駆動信号 S Pが出力されている間に略零の状態まで放電し、 出力電圧 V 1 もこの放電に伴って略 0ボルトまで低下する。 また、 コンデンサ 3 4に蓄積さ れている電荷は、 ダイオー ド 1 5 2によって、 コンデンサ 2 4側に移行するのが 防止されている。 そして、 駆動信号 S Pの出力がオフされるとスィッチ手段 4 6 がオフし、 コンデンサ 2 4に昇圧回路 2 1からエネルギーが供給され、 電荷 Q 1 及び出力電圧 V I は徐々に增加して行く。
さらに、 制御ロジック回路 4 4は、 保持電圧印加指令 S W Hの所定時間後にメ ィン噴射を指令する駆動信号 S Mを、 所定噴射時間だけスィツチ手段 4 7に出力 し、 駆動信号 S Mの後に保持電圧印加指令 S W Hを所定時間だけ保持電流出力回 路 4 3に出力する。 これによつて、 上記パイロッ ト噴射と同一のソレノィ ドバル ブに、 コンデンサ 3 4に蓄積された高電圧エネルギーが投入されて初期負荷電流 が速やかに立ち上がった後に、 保持電流出力回路 4 3から保持電流が出力され、 メィン噴射が応答性良く行われる。 このとき、 コ ンデンサ 3 4の電荷 Q 2 は駆動 信号 S Mが出力されている間に略零の状態まで放電し、 出力電圧 V 2 もこの放電 に伴って略 0ボルトまで低下する。 また、 出力電圧 V 2 が低下しているとき、 コ ンデンサ 2 4には、 出力電圧 V I が出力電圧 V 2 より高くなるまで昇圧回路 2 1 からエネルギーが供袷されるとともに、 この蓄積された電荷 Q 1 は、 ダイオード 1 5 1 によって、 コンデンサ 3 4側に移行するのが防止される。 そして、 駆動信 号 S Mの出力がオフされるとスィッチ手段 4 7がオフし、 コンデンサ 3 4に昇圧 回路 2 1からエネルギーが供給されて鴛荷 Q 2 及び出力電圧 V 2 は徐々に増加し て行く。 この後、 コンデンサ 3 4の出力電圧 V2 がコンデンサ 2 4の出力電圧 VI と等 しくなつた時点で、 昇圧回路 2 1の出力エネルギーはダイオード 1 5 1、 1 5 2 を介して 2つのコンデンサ 2 4、 3 4に分配されて蓄積されるので、 両者の電荷 Ql 、 Q2 及び出力電圧 VI 、 V2 はそれぞれ同一の立ち上がり速度で所定値ま で增加して行く。
そして、 逐次噴射指令信号 DRVn がオフすると、 対応するスィ ツチ手段 4 9 a〜4 9 f がオフすると共に保持電流がオフし、 対応する気筒の燃料噴射が終了 する。 次の噴射気筒の噴射時期に来たとき、 対応する逐次噴射指令信号 DRVn が出力され、 上記と同様にして、 次の喷射気筒のパイ口ッ ト噴射及びメイン噴射 が応答性良く行われる。
ここで、 2つのコンデンサ 2 4、 3 4に高電圧エネルギーを蓄積する時間が充 分にあれば、 出力電圧 VI 、 V2 を所望の高電圧まで昇圧することができる。 い ま、 喷射時期が膦接する気筒の駆動信号 S P間の時間、 及び、 駆動信号 SM間の 時間をそれぞれ T3 及び T4 とすると、 時間 T3 及び時間 T4 の間に出力電圧 V 1 、 V2 を所望の高電圧まで昇圧すればよい。 したがって、 対象とするエンジン の最大回転数仕様から最短の時間 T3 、 T4 を算出し、 この最短の時間 T3 、 T 4 以内に出力電圧 VI 、 V2 が所望の高電圧になるように、 昇圧回路 2 1の出力 堪流容 Sを設定すればよい。 このとき、 昇圧回路 2 1 は、 前述実施例のコンデン サ 2 4、 3 4 と同一の容畳をそれぞれ有する 2つのコンデンサ 2 4、 3 4に、 略 同一の時間 T3 又は時間 T4 内に充電する必要がある。 よって、 昇圧回路 2 1の 出力電流容量は、 前実施例と比較して略 2倍となる。 しかしながら、 本発明が対 象としているように、 パイロッ ト喷射時期とメィン噴射時期との間の時間 T1 が 気筒間の噴射時期間隔 T 2 よりも、 つまり時間 T 3 及び時間 T 4 よりも非常に短 いときには、 従来技術にあるような昇圧回路に比して非常に小さい出力電流容量 で上記の性能を满足させることができる。 また、 時間 T1 と時間 T3 及び時間 T 4 との関係によっては、 2つの昇圧回路の場合と 1つの昇圧回路の場合と比較す ると、 1つの昇圧回路にすることにより生じる 「出力容量の増加」 の面よりも、 「昇圧回路の設定スペースの減少」 及び 「コスト低減 J の効果が大きくなり、 よ つて、 1つの昇圧回路にした方が有利となる場合がある。 この結果、 装置全体の コス 卜低減及び小型化が図られ、 また信頼性も向上できる。
次に、 図 1 2及び図 1 3に基づいて第 5実施例を説明する。 昇圧回路 2 1 はパ イロッ ト噴射用であり、 その出力はコンデンサ 2 4を介してスイ ツチ手段 5 4 a 〜 5 4 f に接铳されている。 また、 昇圧回路 3 1 はメイン噴射用であり、 その出 力はコンデンサ 3 4を介してスィツチ手段 5 5 a〜5 5 f に接続されている。 保 持電流出力回路 2 2、 3 2はそれぞれパイ口ッ ト噴射用とメィン噴射用を兼ねて おり、 保持電流出力回路 2 2の出力はスィツチ手段 5 6 a〜5 6 cに接続され、 保持電流出力回路 3 2の出力はスィ ッチ手段 5 7 d ~ 5 7 f に接続されている。 スイツチ手段 5 4 a〜5 4 f の出力、 及びスイツチ手段 5 5 a ~ 5 5 f の出力は 、 それぞれソレノィ ドバルブ 1 3 a ~ 1 3 f に並列に接統される。 スイツチ手段 5 6 a〜 5 6 cの出力はそれぞれソ レノイ ドバルブ 1 3 a ~ 1 3 cに、 また、 ス ィ ッチ手段 5 7 d〜 5 7 f の出力はそれぞれソレノィ ドバルブ 1 3 (！〜 1 3 f に 接続される。 ここで、 各ソレノィ ドバルブ 1 3 a〜 1 3 f に対応した気筒を C 1 〜C 6と し、 気筒噴射順序を C 1 →C 5→C 3→C 6→ C 2→C 4→ C 1 とする と、 上記スィツチ手段 5 6 a〜5 6 cのグループとスィツチ手段 5 7 d〜 5 7 f のグループは、 交互に噴射される二つの気筒グループ （C l、 C 2、 C 3と、 C 4、 C 5、 C 6 ) に専用に割り当てられている。
制御口ジック回路 5 3は、 初期駆動信号出力部 1 1から各気筒に対応した逐次 噴射指令信号 D R Vn ( n = 1〜 6 ) を入力し、 逐次噴射指令信号 D RVn に基 づいて高電圧印加指令 SWP An 、 SWP Bn 及び保持電圧印加指令 S WHn を 生成し、 これらの指令によって上記各スィ ッチ手段の開閉を制御する。 高電圧印 加指令 S WP An はスィ ッチ手段 5 4 a〜 5 4 f に入力され、 高電圧印加指令 S WP Bn はスィツチ手段 5 5 a〜 5 5 f に入力され、 また、 保持電圧印加指令 S WHn はスィツチ手段 5 6 a〜 5 6 c及びスィツチ手段 5 7 c！〜 5 7 f にそれぞ れ入力される。 図 1 3において、 逐次噴射指令信号 DRVn は、 各気筒の噴射時期に合わせて 出力される。 いま、 第 1気筒 C 1の噴射時期になったとき、 逐次噴射指令信号 D R VI がオンされたとする。 制御ロジック回路 5 3は、 逐次噴射指令信号 DRV 1 に基づいて、 第 1気筒 C 1のパイ口ッ ト噴射を指令する高霍圧印加指令 SWP A1 を所定喷射時間だけスィ ッチ手段 5 4 aに出力し、 高電圧印加指令 S WP A 1 の後に保持電圧印加指令 S WH1 を所定時間だけスィ ッチ手段 5 6 aに出力す る。 これによつて、 ソレノィ ドバルブ 1 3 aに昇圧回路 2 1から高電圧が印加さ れて初期負荷 ¾流が速やかに立ち上がった後に、 保持電流出力回路 2 2から保持 電流が出力される。 こう して、 パイロッ ト噴射が応答性良く行われる。 さらに、 保持電圧印加指令 S WH1 の所定時間後にメィン噴射を指令する高電圧印加指令 SWP B1 を所定噴射時間だけスィ ッチ手段 5 5 aに出力し、 高霪圧印加指令 S WP B 1 の後に、 保持電圧印加指令 SWH1 を逐次噴射指令信号 DR VI がオン している間スィ ッチ手段 5 6 aに出力する。 これによつて、 ソ レノイ ドバルブ 1 3 aに昇圧回路 3 1から高電圧が印加されて初期負荷電流が速やかに立ち上がつ た後に、 保持電流出力回路 2 2から保持電流が出力される。 こう して、 メイン噴 射が応答性良く行われる。 そして、 逐次噴射指令信号 DRV1 がオフすると、 ス ィ ッチ手段 5 6 aがオフして保持電流の出力がォフ し、 第 1気筒 C 1の燃料噴射 が終了する。
この後、 次に噴射すべき第 5気筒 C 5に対応する逐次噴射指令信号 DRV5 が オンするので、 上記と同様にして、 逐次噴射指令信号 D RV5 に基づいて、 順次 、 高電圧印加指令 S WP A5 がスィ ッチ手段 5 4 eに出力され、 保持電圧印加指 令 SWH5 がスイツチ手段 5 7 eに出力され、 高電圧印加指令 S WP B5 がスィ ッチ手段 5 5 eに出力され、 保持電圧印加指令 S WH5 がスィ ッチ手段 5 7 eに 出力される。 このようにして、 パイ口ッ ト噴射及びメィン噴射が応答性良く行わ れる。 以下、 他の気筒についても同様の作用となる。
以上の構成により、 次の噴射気筒に対する噴射時期のとき、 昇圧回路 2 1、 3 1 はコ ンデンサ 2 4、 3 4にエネルギーを十分蓄積しているので、 各ソ レノィ ド バルブの応答遅れがなく燃料噴射時期及び噴射量が正確に制御される。 また、 一 つの保持罨流出力回路 4 3でパイ口ッ 卜噴射とメィン噴射の保持電流を供給する ので、 コンパク 卜に、 安価に構成できる。
また、 本実施例では、 エンジン回転が高速になって逐次噴射指令信号 D R V I がォンしている内に次の逐次喷射指令信号 D R V 5 がォンした埸合に、 スィッチ 手段 5 6 aによるソレノィ ドバルブ 1 3 aの保持電流とは独立して、 スィッチ手 段 5 7 eによるソレノィ ドバルブ 1 3 eの保持電流を流すことが可能である。 こ のように、 交互に噴射する気筒グループに対応して、 専用の保持電流出力回路 2
2、 3 2 と、 この保持電流の専用ライン 5 8、 5 9と、 専用のスィッチ手段 5 6 a〜 5 6 cのグループ及びスィ ッチ手段 5 7 d〜5 7 f のグループとを設けてい るので、 各気筒の噴射時期の前後が互いに重なる場合があっても、 保持電流を継 統させることができる。
また、 本実施例においても、 図 1 0のように、 1つの昇圧回路 2 1から各ダイ オード 1 5 1、 1 5 2を介して、 2つのコンデンサ 2 4、 3 4にエネルギーを供 給してもよい。 コンデンサ 2 4、 3 4に高電圧エネルギーを蓄積する作用、 及び 構成全体による作用効果は、 前述と同様である。
次に、 図 1 4及び図 1 5に基づいて第 6実施例を説明する。 本実施例は各気筒 の噴射時期の前後が互いに重なることを可能にした例を示しており、 ここでは 3 気筒ェンジンの例を説明する。
図 1 4において、 昇圧回路 2 1 はパイ口ッ 卜噴射用であり、 その出力はコンデ ンサ 2 4を介してスイツチ手段 6 5 a〜 6 5 cに接続されている。 また、 昇圧回 路 3 1 はメイン噴射用であり、 その出力はコンデンサ 3 4を介してスイツチ手段 6 6 a〜 6 6 cに接続されている。 スイツチ手段 6 5 a、 6 6 aの出力はソレノ ィ ドバルブ 1 3 aに、 スイツチ手段 6 5 b、 6 6 bの出力はソレノィ ドバルブ 1
3 bに、 また、 スイ ツチ手段 6 5 c、 6 6 cの出力はソレノィ ドバルブ 1 3 cに 、 それぞれ並列に接続される。 また、 保持電流出力回路 6 1、 6 2、 6 3はそれ ぞれ各気筒に対応したソレノィ ドバルブ 1 3 a〜 1 3 c専用となっており、 パイ 口ッ ト噴射用とメィン噴射用を兼ねている。 保持電流出力回路 6 1 の出力はダイ オード 6 7 aのアノードに接铳され、 ダイオー ド 6 7 aの力ソードはソレノイ ド バルブ 1 3 aに接続されている。 保持電流出力回路 6 2の出力はダイオード 6 7 bを経由してソレノ ィ ドバルブ 1 3 bに接続され、 保持電流出力回路 6 3の出力 はダイオード 6 7 cを経由してソレノィ ドバルブ 1 3 cに接铳されている。
また、 制御ロジック回路 6 4は、 初期駆動信号出力部 1 1から各気筒に対応し た逐次喷射指令信号 D R Vn ( n = l〜3 ) を入力し、 この逐次喷射指令信号 D RVn に基づいて高電圧印加指令 SWP An 、 SWP Bn 及び保持鬣圧印加指令 SWHn を生成し、 これらの指令によって上記各スィ ッチ手段の開閉、 及び保持 鸳流出力回路 6 1、 6 2、 6 3の出力時期を制御する。 高電圧印加指令 SWP A n はスイツチ手段 6 5 a〜6 5 cに入力され、 高電圧印加指令 S WP Bn はスィ ツチ手段 6 6 a〜 6 6 cに入力され、 また、 保持電圧印加指令 SWHn は各保持 電流出力回路 6 1、 6 2、 6 3 にそれぞれ入力される。
図 1 5において、 各気筒の噴射時期に合わせて逐次噴射指令信号 D RVn がォ ンされたとすると、 制御ロジッ ク回路 6 4は、 逐次噴射指令信号 D RVn に基づ いて、 パイロッ 卜噴射を指令する高電圧印加指令 SWP An を対応する気筒のス ィツチ手段 6 5 a〜 6 5 cに所定喷射時間だけ出力する。 続いて、 制御口ジック 回路 6 4は、 高電圧印加指令 SWP An の後に、 保持電圧印加指令 SWHn を対 応する保持電流出力回路 6 1、 6 2、 6 3に所定時間だけ出力する。 これによつ て、 対応するソレノィ ドバルブ 1 3 a〜 1 3 cにコンデンサ 2 4から高電圧が印 加されて初期負荷電流が速やかに立ち上がった後に、 対応する保持電流出力回路 6 1、 6 2、 6 3から保持電流が出力される。 こう して、 パイロッ ト噴射が応答 性良く行われる。 さらに、 保持電圧印加指令 SWHn の所定時間後に、 メイ ン喷 射を指令する高電圧印加指令 S WP Bn を対応する気筒のスィツチ手段 6 6 a〜 6 6 cに所定噴射時間だけ出力し、 高電圧印加指令 SWP Bn の後に保持電圧印 加指令 SWHn を対応する保持電流出力回路 6 1、 6 2、 6 3に逐次噴射指令信 号 D R Vn がオンしている間出力する。 これによつて、 対応するソレノィ ドバル ブ 1 3 a〜l 3 cにコンデンサ 3 4から高電圧が印加されて初期負荷電流が速や かに立ち上がった後に、 対応する保持電流出力回路 6 1、 6 2、 6 3から保持電 流が出力される。 こう して、 メイン喷射が応答性良く行われる。 そして、 逐次噴 射指令信号 DRVn がオフすると、 保持電圧印加指令 SWHn がオフして保持電 流の出力がオフし、 この気筒の燃料噴射が終了する。
この後、 次に噴射すべき気筒に対応する逐次噴射指令信号 D R Vn がオンする と、 同様にして、 逐次噴射指令信号 DRVn に基づいて順次、 高電圧印加指令 S WP An 、 保持電圧印加指令 SWHn 、 高電圧印加指令 SWP Bn 及び保持電圧 印加指令 SWHn が出力される。 このとき、 昇圧回路 2 1、 3 1 はコンデンサ 2 4、 3 4にエネルギーを十分蓄積しているので、 ソレノイ ドバルブの遅れがなく 、 燃料噴射時期及び噴射量が正確に制御される。
また、 ある気筒に対応する逐次噴射指令信号 D R Vn がオンしている間に、 次 に喷射すべき気筒の逐次噴射指令信号 D RVn がオンした場合には、 各気筒に対 応して、 専用の保持電流出力回路 6 1、 6 2、 6 3 と、 この保持電流の専用ライ ン 6 8 a、 6 8 b、 6 8 cとを設けているので、 各気筒の噴射時期の前後が互い に重なる場合があっても、 保持電流を継続させることができる。 なお、 本実施例 は 3気筒に限定されず、 任意の気筒数の場合でも各気筒毎に専用の保持電流出力 回路と保持電流の専用ラインを設けることによって実施可能である。 本実施例に おいても、 図 1 0のように、 1つの昇圧回路 2 1から各ダイオー ド 1 5 1、 1 5 2を介して、 2つのコンデンサ 2 4、 3 4にエネルギーを供給してもよい。 高電 圧エネルギーを蓄積する作用などは、 前述と同様である。
本実施例では、 昇圧回路 2 1がパイ口ッ ト噴射時に、 昇圧回路 3 1がメィン噴 射時に、 夫々専用的に分担を決めて用いているが、 本発明はこれに限定されるも のではない。 第 2実施例での説明と同様に用いられてよい。 即ち、 ある気筒 （例 えば第 1の気筒） で、 第 1の昇圧回路 2 1がパイ口ッ ト噴射時に、 第 2の昇圧回 路 3 1がメイン噴射時に用いられた後、 次の気筒 （例えば第 2の気筒） では、 第 2の昇圧回路 3 1がパイ口ッ 卜噴射時に、 第 1の昇圧回路 2 1がメィン噴射時に 用いられてもよい。 換言すれば、 第 1の昇圧回路 2 1 と第 2の昇圧回路 3 1 とが 、 パイロッ ト噴射時とメイン噴射時との分担を、 交互に行ってよい。
次に、 図 1 6及び図 1 7に基づいて第 7実施例を説明する。 本実施例は、 3気 筒ェンジンの各気筒の喷射時期の前後が互いに重なることを可能にした別の例を 示している。
図 1 6において、 昇圧回路 2 1 はパイ口ッ ト噴射用であり、 その出力はコンデ ンサ 2 4を介してスィツチ手段 7 4 a〜7 4 cに接続されている。 また、 昇圧回 路 3 1 はメイ ン噴射用であり、 その出力はコンデンサ 3 4を介してスイ ツチ手段 7 5 a ~ 7 5 cに接続されている。 また、 保持電流出力回路 7 1、 7 2はそれぞ れパイロッ ト噴射用とメイン噴射用を兼ねており、 かつ、 各気筒に対しては交互 に割り当てられるようになつている。 保持電流出力回路 7 1の出力はスィッチ手 段 7 6 a〜 7 6 cの入力端子に接続され、 保持電流出力回路 7 2の出力はスイツ チ手段 7 7 a〜 7 7 cの入力端子に接続されている。 そして、 各スィッチ手段 7 4 a、 7 5 a > 7 6 a、 7 7 aの出力はソレノ ィ ドバルブ 1 3 aに、 スイ ツチ手 段 7 4 b、 7 5 b 7 6 b、 7 7 bの出力はソレノイ ドバルブ 1 3 bに、 また、 スィ ツチ手段 7 4 c、 7 5 c、 7 6 c、 7 7 cの出力はソ レノィ ドバルブ 1 3 c に、 それぞれ並列に接続されている。
制御ロジック回路 7 3は、 初期駆動信号出力部 1 1から各気筒に対応した逐次 喷射指令信号 DRVn (n = 1〜 3 ) を入力し、 逐次噴射指令信号 D RVn に基 づいて高電圧印加指令 SWP An 、 SWP Bn 及び保持電圧印加指令 S WH A n 、 SWH Bn を生成し、 これらの指令によって上記各スィ ッチ手段の開閉を制御 する。 高電圧印加指令 SWP An はスィ ッチ手段 7 4 a〜7 4 cの制御端子に入 力され、 高電圧印加指令 S WP Bn はスイツチ手段 7 5 a〜 7 5 cの制御端子に 入力されている。 また、 保持電圧印加指令 SWH An はスィツチ手段 7 6 a〜7 6 cの制御端子に入力され、 保持電圧印加指令 SWH Bn はスイ ツチ手段 7 7 a 〜7 7 cの制御端子に入力されている。
図 1 7において、 逐次噴射指令信号 DRVn (n = 1 ~ 3 ) は、 各気筒の噴射 時期に同期してオンされる。 いま、 各気筒番号を C 1〜C 3、 また噴射順序を C 1→C 2→C 3と仮定し、 第 1気筒 C 1に対する逐次噴射指令信号 D R VI がォ ンされたとする。 制御ロジック回路 7 3は、 逐次噴射指令信号 D R VI を受けて 、 パイ口ッ ト噴射を指令する高電圧印加指令 SWPA1 をスィツチ手段 7 4 aに 出力し、 保持電圧印加指令 S WH A1 をスィッチ手段 7 6 aに出力する。 これに よって、 ソレノィ ドバルブ 1 3 aにコンデンサ 2 から高電圧が印加されて初期 負荷電流が速やかに立ち上がった後に、 保持電流出力回路 7 1から保持電流が出 力される。 こう して、 パイロッ 卜噴射が応答性良く行われる。 さらに、 保持電圧 印加指令 S WH A1 の所定時間後にメィン噴射を指令する高電圧印加指令 SWP B1 をスィ ッチ手段 7 5 aに出力し、 この高電圧印加指令 S WP B1 の後に保持 電圧印加指令 S WH A1 をスィ ッチ手段 7 6 aに逐次噴射指令信号 D R V 1 がォ ンの間出力する。 これによつて、 ソ レノィ ドバルブ 1 3 aにコ ンデンサ 3 4から 高電圧が印加されて初期負荷電流が速やかに立ち上がった後に、 保持電流出力回 路 7 1から保持電流が出力され、 メィン噴射が応答性良く行われる。 そして、 逐 次噴射指令信号 DR VI がオフすると、 保持電圧印加指令 S WH A1 がオフ して 保持電流の出力がオフし、 この気筒の燃料噴射が終了する。
この後、 次に噴射すべき第 2気筒 C 2に対応する逐次噴射指令信号 D RV2 が オンすると、 制御ロジック回路 7 3は、 逐次噴射指令信号 D RV2 を受けて順次 、 高電圧印加指令 SWPA2 をスィツチ手段 7 4 bに出力し、 保持電圧印加指令 SWH B2 をスィ ッチ手段 7 7 bに出力し、 高電圧印加指令 S WP B2 をスイ ツ チ手段 7 5 bに出力し、 逐次噴射指令信号 D R V2 がオンの間に保持鸳圧印加指 令 SWH B2 をスィ ツチ手段 7 7 bに出力する。 これにより、 パイロッ ト噴射及 びメイン噴射が応答性良く行われる。 このとき、 昇圧回路 2 1及び昇圧回路 3 1 はコンデンサ 2 4、 3 4にエネルギーを十分蓄積しているので、 ソレノイ ドバル ブの遅れがなく燃料噴射時期及び噴射量が正確に制御される。
ここで、 第 1気筒 C 1及び第 2気筒 C 2に対応して、 それぞれ保持電流出力回 路 7 1、 7 2と、 保持電流の専用ライ ン 7 8、 7 9とが使用され、 さ らにスイ ツ チ手段 7 6 a s 7 7 bが別々にオンされる。 従って、 上記逐次噴射指令信号 DR VI がオンしている間に次の逐次噴射指令信号 D RV2 がオンした場合のように 、 各気筒の噴射時期の前後が互いに重なる場合があっても、 保持電流を継続させ ることができる。
以後、 第 3気筒 C 3に対しても同様にして、 昇圧回路 2 1 はパイロッ ト喷射専 用に、 昇圧回路 3 1 はメイン喷射専用に使用され、 これに対応して、 スィッチ手 段 7 4 c及びスィツチ手段 7 5 cによってソレノィ ドバルブ 1 3 cに高鴛圧を印 加する。 本実施例においては、 各気筒に対応する逐次噴射指令信号 D R Vn の前 後が重なった場合でも、 保持電流を流せるように、 保持電流についてはスィッチ 手段 7 6 a〜7 6 c、 7 7 a ~ 7 7 cを交互に使用するようにしている。 即ち、 スイツチ手段 7 6 a ~ 7 6 c、 7 7 a ~ 7 7 cの保持電流に係る順序が 7 6 a→ 7 7 b→ 7 6 c→ 7 7 a→ 7 6 b→ 7 7 c→ 7 6 aとなるように、 制御口ジック 回路 7 3は保持電圧印加指令 S WH Al 〜SWHA3 、 SWH B 1 〜SWH B3 の出力先を制御している。
本実施例においても、 図 1 0のように、 iつの昇圧回路 2 1から各ダイオード 1 5 1、 1 5 2を介して、 2つのコンデンサ 2 4、 3 4にエネルギーを供給して もよい。 高電圧エネルギーを蓄積する作用などは、 前述と同様である。
以下、 ステップモータの実施例を説明する。
まず、 図 1 8及び図 1 9を参照して第 8実施例を説明する。 本実施例は、 3相 ステップモータの等価 1 2相駆動方式の例を示している。 ドライブ信号発生器 8 1 はステツプモータの駆動周波数に同期させて各相コィルの励磁電流を制御する ものであり、 各相コイルの霪流値を指令する駆動指令 D R Vn (n = l〜3 ) を 駆動装置 8 0に出力する。 ここで、 駆動指令 DRVn は、 アナログ信号 （例えば 、 電圧信号の大きさで励磁電流値の大きさを指令する） 又はディ ジタル信号 （例 えば、 数値データの大きさで励磁電流値の大きさを指令する） のいずれでも実現 可能である。 図 1 9にはアナログ信号の駆動指令 DRVn の例を示しており、 ス テップ状信号の各レベルによつて励磁電流値の大きさを表している。 駆動装置 8 0には、 各相コイル 8 9 a、 8 9 b、 8 9 cをそれぞれ駆動する駆 動回路 8 0 a、 8 0 b、 8 0 cが設けられている。 各駆動回路 8 0 a、 8 0 b.
8 0 cの構成は同様であり、 ここでは、 代表して駆動回路 8 0 aを説明する。 駆動回路 8 0 aは、 第 1昇圧回路 8 2 aと、 第 2昇圧回路 8 3 aと、 レベル変 化検出器 8 4 aと、 定電流出力回路 8 5 aとを備えている。 定電流出力回路 8 5 aは、 上記実施例での保持 ®流出力回路 4 3に相当する。 第 1及び第 2昇圧回路
8 2 a、 8 3 aには、 前記実施例でのコンデンサ 2 4のような、 高電圧を発生さ せるためのエネルギー蓄積用コンデンサが、 それぞれ内蔵されている。 第 1昇圧 回路 8 2 aの出力はスィ ッチ手段 8 6 aを介して、 また第 2昇圧回路 8 3 aの出 カはスイツチ手段 8 7 aを介して、 第 1相コイル 8 9 aに接続されている。
制御ロジック回路と してレベル変化検出器を備えており、 このレベル変化検出 器 8 4 aは第 1相コイル 8 9 aの駆動指令 D R VI を入力し、 駆動指令 D R VI の信号レベルの変化を検出する。 レベル変化検出器 8 4 aは所定のレベル変化に 基づいて高電圧印加指令 S WP Al 、 SWP B 1 を生成し、 各高電圧印加指令 S WP A1 、 SWP B 1 をスィ ツチ手段 8 6 a及びスィ ツチ手段 8 7 aにそれぞれ 所定時間出力する。 また、 一般的なステップモータでは、 各相コイルの励磁電流 の保持には定電流駆動を行っているので、 保持電流出力回路と して定電流出力回 路を備えている。 この定電流出力回路 8 5 aは駆動指令 D R V1 を入力し、 駆動 指令 D R V1 の信号レベルに相当する定電流を出力する。 この定電流は、 ダイォ ード 8 8 aを介して第 1相コイル 8 9 aに供給される。
同様に、 駆動回路 8 0 bには、 第 1昇圧回路 8 2 b、 第 2昇圧回路 8 3 b、 レ ベル変化検出器 8 4 b、 定電流出力回路 8 5 b、 スイ ツチ手段 8 6 b、 スィ ッチ 手段 8 7 b、 及びダイォード 8 8 bが設けられている。 駆動回路 8 0 cには、 第
1昇圧回路 8 2 c、 第 2昇圧回路 8 3 c、 レベル変化検出器 8 4 c、 定電流出力 回路 8 5 c、 スィツチ手段 8 6 c、 スィツチ手段 8 7 c、 及びダイォ一 ド 8 8 c が設けられている。
図 1 9を参照して、 作用を説明する。 各レベル変化検出器 8 4 a、 8 4 b , 8 4 cは、 各相コイルに対応する駆動指令 D R Vn をそれぞれ入力すると、 駆動指 令 D RVn のレベル変化を検出し、 レベルが第 1 レベルになったときに、 高電圧 印加指令 SWP An をスィ ッチ手段 8 6 a、 8 6 b、 8 6 cに所定時間出力する 。 これによつて、 第 1昇圧回路 8 2 a、 8 2 b、 8 2 cから第 1高電圧が各相コ ィル 8 9 a、 8 9 b、 8 9 cに印加され、 励磁電流が速やかに立ち上がる。 定電 流出力回路 8 5 a、 8 5 b、 8 5 cは、 高電圧印加指令 S W P A n の完了後に、 駆動指令 D RVn の第 1 レベル信号が継続している間、 このレベルに相当する第 1定電流を出力する。
また、 駆動指令 D R Vn のレベルが第 2 レベルになったとき、 各レベル変化検 出器 8 4 a、 8 4 b、 8 4 cは、 高電圧印加指令 S WP B n をスイ ツチ手段 8 7 a、 8 7 b、 8 7 c に所定時間出力する。 このとき、 第 2昇圧回路 8 3 a、 8 3 b、 8 3 cのエネルギー蓄積用コンデンサには、 十分なエネルギーが蓄積されて いる。 これによつて、 第 2昇圧回路 8 3 a、 8 3 b、 8 3 cから第 2高電圧が各 相コイル 8 9 a、 8 9 b、 8 9 cに印加され、 励磁電流が速やかに立ち上がる。 定¾流出力回路 8 5 a、 8 5 b、 8 5 cは、 高電圧印加指令 S WP B n の完了後 に、 駆動指令 D RVn の第 2 レベル信号が継続している間、 このレベルに相当す る第 2定電流を出力する。
この後、 駆動指令 D R Vn のレベルが第 1 レベルに戻ったときは、 定電流出力 回路 8 5 a、 8 5 b、 8 5 cは直ちに第 1定電流を出力し、 さらに、 駆動指令 D R Vn がオフした （レベルが検出されなくなった） ときは、 定電流出力回路 8 5 a、 8 5 b、 8 5 cは直ちに出力を停止する。
上記のように、 各駆動回路 8 0 a、 8 0 b、 8 0 cには、 第 1 レベルに励磁電 流を速やかに立ち上げるための第 1昇圧回路 8 2 a、 8 2 b、 8 2 cと、 第 2 レ ベルに励磁電流を速やかに立ち上げるための第 2昇圧回路 8 3 a、 8 3 b、 8 3 cとを、 専用に設けている。 従って、 ステップモータの回転数が大きくなり、 第 1 レベルから第 2 レベルまでの時間が短時間になった場合でも、 各レベルの励磁 電流への立ち上がりが遅れることが無くなり、 応答性が良い等価 1 2相駆動が得 られる。
本実施例の各駆動回路 8 0 a、 8 0 b、 8 0 cにおいても、 第 4実施例と同様 にして、 1つの昇圧回路 （例えば、 昇圧回路 8 2 a ) によって、 2つのダイォー ドを介して第 1及び第 2励磁電流レベル用の 2つのコンデンサ （コンデンサ 2 4 、 3 4に相当する） に、 それぞれ高電圧エネルギーを供給してもよい。 このとき 、 2つのコンデンサに高電圧エネルギーを蓄積する作用、 及び構成全体による作 用及び効果は、 前述同様である。
次に、 図 2 0及び図 2 1 に基づいて、 第 9実施例を説明する。 本実施例は、 第 8実施例をさらに一般化した等価多相駆動方式の場合を示している。 ドライブ信 号発生器 9 1 は、 ドライブ信号発生器 8 1 と同様に各相コィルの励磁電流を制御 するものであり、 N相ステップモータの各相コィルの電流値を指令する駆動指令 D R Vn (n = 1〜N) を各相毎の駆動回路 9 O n に出力する。 ここで、 駆動指 令 D R Vn は前述同様にアナログ信号又はディ ジタル信号のいずれでも実現可能 である。 図 2 1では、 アナログ信号の駆動指令 D R Vn の例を示している。
各駆動回路 9 0 η は、 対応する相コィル 9 9 η を駆動するものであり、 Μ個の 昇圧回路 9 2 η-1 、 9 2 η-2 … 9 2 n-M と、 レベル変化検出器 9 4 n と、 定電流 出力回路 （保持電流出力回路） 9 5 n と、 スイ ツチ手段 9 6 n- 1 、 9 6 n-2 … 9 6 n-M と、 ダイオー ド 9 8 n とが設けられている。 ここで、 Mは 2以上の自然数 とし、 各昇圧回路 9 2 n- 1 、 9 2 n-2 … 9 2 n-M には、 前述のような高電圧を発 生させるためのエネルギー蓄積用コンデンザがそれぞれ内蔵されている。 各昇圧 回路 9 2 n- 1 、 9 2 n-2 … 9 2 n-M の出力はぞれぞれスィッチ手段 9 6 π- 1 、 9 6 n-2 … 9 6 n-M を介して第 nの相コイル 9 9 n に接続されている。
各レベル変化検出器 9 4 n は、 第 n相コイル 9 9 n の駆動指令 D RVn の信号 レベルの変化を検出する。 レベル変化検出器 9 4 n は、 所定のレベル変化に基づ いて高電圧印加指令 S WPn- 1 、 S WPn-1 〜SWPn-M を生成し、 各高電圧印 加指令 SWPn- 1 、 S WPn-1 - S WPn-M をスィツチ手段 9 6 n-1 9 6 n-2 〜 9 6 n-M に、 夫々所定時間出力する。 各定電流出力回路 9 5 n は駆動指令 D R Vn を入力し、 駆動指令 D R Vn の信号レベルに相当する定電流を出力する。 こ の定電流は、 ダイオー ド 9 8 n を介して第 n相コイル 9 9 nに供給される。 図 2 1を参照して、 作用を説明する。 各レベル変化検出器 9 4 n は、 第 n相コ ィル 9 9 n に対応する駆動指令 D R Vn をそれぞれ入力すると、 駆動指令 D RV II のレベル変化を検出する。 検出レベルが第 1 レベルになったとき、 各レベル変 化検出器 9 4 η は、 高電圧印加指令 S WPn-1 をスイ ツチ手段 9 6 n-1 に所定時 間出力する。 これによつて、 第 1昇圧回路 9 2 n-1 から第 1高電圧が第 n相コィ ル 9 9 n に印加され、 励磁電流が速やかに立ち上がる。 定鸳流出力回路 9 5 n は 、 高電圧印加指令 S WPn- 1 の完了後に、 駆動指令 D R Vn の第 1 レベル信号が 継続している間、 このレベルに相当する第 1定電流を出力する。
そして、 駆動指令 D RVn のレベルが順次、 第 2 レベルから第 Mレベルへ変化 して行く。 このレベルが第 Mレベルになったとき、 各レベル変化検出器 9 4 n は 、 高電圧印加指令 S WPn- M をスィッチ手段 9 6 n-M に所定時間出力する。 これ によって、 第 Mの昇圧回路 9 2 n-M から第 M番目の高電圧が第 n相コイル 9 9 n に印加され、 励磁電流が速やかに立ち上がる。 定電流出力回路 9 5 n は、 高電圧 印加指令 SWPn-M の完了後に、 駆動指令 D R Vn の第 Mレベル信号が継続して いる間、 このレベルに相当する第 M番目の定電流を出力する。
この後、 駆動指令 D R Vn が順次低い電流値レベルに戻って行ったときは、 定 ¾流出力回路 9 5 n は直ちに順次低いレベルの定電流を出力して行き、 さらに、 駆動指令 D RVn がオフしたときは、 定電流出力回路 9 5 n は直ちに出力を停止 する。
上記のように、 各駆動回路 9 O n には、 各レベルに励磁電流を速やかに立ち上 げるために、 各レベルに対応した M個の昇圧回路 9 2 n- 1 、 9 2 n-2 - 9 2 n-M を専用に設けている。 従って、 ステップモータの回転が速くなり、 各レベル間の 経過時間が短時間になった場合でも、 各レベルの励磁電流への立ち上がりが遅れ ることが無くなり、 応答性が良い等価多相駆動が得られる。
本実施例の各駆動回路 9 O n においても、 第 4実施例と同様にして、 1つの昇 圧回路 （例えば、 昇圧回路 9 2 n- 1 ) によって M個のダイォー ドを介して、 M段 階の各励磁電流レベル用の M個のコンデンサ （コンデンサ 2 4、 3 4 に相当する ) にそれぞれ高電圧エネルギーを供給するようにしてもよい。 このとき、 M個の コンデンザに高電圧エネルギーを蓄積する作用、 及び構成全体による作用及び効 果は、 前述同様である。 産業上の利用可能性
本発明は、 昇圧回路の大型化を伴わずに同一の誘導負荷を所定時間内に複数回 駆動できると共に、 駆動初期の負荷電流の立ち上がりを高速にできる誘導負荷駆 動装置及び駆動方法と して有用である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 所定時間内に同一の誘導負荷を複数回駆動し、 前記駆動を繰り返して行なう 誘導負荷駆動装置において、
エネルギーを蓄積して高電圧に昇圧し、 前記高電圧を前記同一の誘導負荷に所 定時間内に交互に印加してそれぞれ負荷電流を高速に立ち上げる複数の昇圧回路 (21, 31 ) と、
前記複数の昇圧回路（21, 31 ) で負荷電流を立ち上げ後に、 前記同一の誘導負荷 に所定電圧を印加し、 負荷電流を所定値に保持する保持電流出力回路（43)と、 前記複数の昇圧回路（21 , 31 ) 及び前記保持電流出力回路（43)の各出力が、 交互 に前記同一の誘導負荷に接続されるように切り換えられる複数のスィッチ手段（4 6, 47) と、
前記複数のスィ ッチ手段（46, 47) を所定の順序で切り換える制御口ジック回路 (44)とを備え、
前記同一誘導負荷に所定時間内に複数回流す電流の立ち上げ時間を高速化する ことを特徴とする誘導負荷駆動装置。
2 . 請求の範囲 1記載の誘導負荷駆動装置において、
前記複数の昇圧回路（21. 31 ) は、
1つの昇圧回路（21 )と、
高電圧エネルギーを蓄積し、 前記蓄積した高電圧エネルギーを前記同一の誘導負 荷に所定時間内に交互に投入する複数のコンデンサ（23, 24) と、
前記各コンデンサ（23, 24) とそれぞれ 1対 1 に接続され、 かつ前記各コ ンデンサ (23, 24) に対して夫々エネルギーを蓄積する方向にのみ充電電流を流す複数の整 流素子（151 , 152) と、
前記各整流素子（151 , 152) を介して前記各コ ンデンサ（23, 24) にそれぞれェネル ギーを蓄積する誘導回路とであることを特徴とする誘導負荷駆動装置。
3 . 請求の範囲 2記載の誘導負荷駆動装置において、
前記各コンデンサ（23. 24) が、 それぞれ異なる容量を有することを特徴とする 誘導負荷駆動装置。
4 . 請求の範囲 1記載の誘導負荷駆動装置において、
前記誘導負荷は、 ソレノイ ドバルブ（13a- 13Π により燃料噴射の開始時期及び 終了時期を制御する内燃機関の燃料噴射装置におけるソレノィ ドバルブ（13a-13f ) のソレノィ ドであることを特徴とする誘導負荷駆動装置。
5 . 請求の範囲 4記載の誘導負荷駆動装置において、
前記複数の昇圧回路が第 1昇圧回路（21 )及び第 2昇圧回路（31)を備え、 また前 記保持電流出力回路が第 1保持電流出力回路（22)及び第 2保持電流出力回路（32) を備え、
前記第 1昇圧回路（21)及び前記第 1保持電流出力回路（22)が、 パイロッ ト噴射 時に、 内燃機関の各気筒に対応する燃料噴射装置の各ソレノィ ドを駆動し、 前記第 1昇圧回路（31 )及び前記第 2保持電流出力回路（32)が、 メィン噴射時に 、 前記パイロッ ト噴射したと同一のソレノィ ドを駆動し、
前記複数のスィ ッチ手段（29, 39) 力 <、 前記パイ口ッ ト噴射時の第 1昇圧回路（2 1 )及び第 1保持電流出力回路（22)の出力と、 前記メィン噴射時の第 2昇圧回路（3 1)及び第 2保持電流出力回路（32)の出力とを切り換えることを特徴とする誘導負 荷駆動装置。
6 . 請求の範囲 4記載の誘導負荷駆動装置において、
前記複数の昇圧回路が第 1昇圧回路（21)及び第 2昇圧回路（31)を備え、 また前 記保持電流出力回路が第 1保持電流出力回路（22)及び第 2保持電流出力回路（32) を備え、
前記第 1昇圧回路（21)及び前記第 1保持電流出力回路（22)が、 内燃機関の一気 筒に対応する燃料噴射装置のソ レノ ィ ドをパイロ ッ ト喷射時に駆動し、 かつ前記 一気筒の次に噴射する気筒に対応するソレノ ィ ドをメイン噴射時に駆動し、 両喷 射時の駆動を繰り返し、
前記第 2昇圧回路（31 )及び前記第 2保持電流出力回路（32)が、 前記一気筒に対 応するソレノィ ドをメィン噴射時に駆動し、 かつ前記一気筒の次に噴射する気筒 に対応するソレノィ ドをパイ口ッ ト噴射時に駆動し、 両噴射時の駆動を繰り返し 前記複数のスィ ッチ手段（46, 47) が、 パイロッ 卜噴射時の第 1昇圧回路（21 )及 び第 1保持電流出力回路（22)の出力とメィ ン噴射時の第 2昇圧回路（31 )及び第 2 保持電流出力回路（32)の出力との切り換え、 又はメイン噴射時の第 1昇圧回路（2 1 )及び第 1保持電流出力回路（22)の出力とパイ口ッ ト噴射時の第 2昇圧回路（31) 及び第 2保持電流出力回路（32)の出力との切り換えを行うことを特徴とする誘導 負荷駆動装置。
7 . 請求の範囲 4記載の誘導負荷駆動装置において、
前記複数の昇圧回路が第 1昇圧回路（21 )及び第 2昇圧回路（31 )を備え、 また前 記保持電流出力回路が第 1保持電流出力回路（71 )及び第 2保持電流出力回路（72) を備え、
前記第 1昇圧回路（21 )が、 パイロッ ト噴射時に、 内燃機関の各気筒に対応する 燃料噴射装置の各ソレノィ ドを駆動し、
前記第 2前記昇圧回路（31 )が、 メィ ン噴射時に、 前記パイ口ッ ト噴射時と同一 のソ レノ ィ ドを駆動し、
前記第 1保持電流出力回路（71 )が、 パイ口ッ ト喷射時及びメィン噴射時に前記 同一のソレノィ ドに保持電流を流し、 かつ前記保持電流を流すことを気筒順序で 一つ置きに繰り返し、
前記第 2保持電流出力回路（72)が、 パイ口ッ ト噴射時及びメィン喷射時に前記 同一のソ レノ ィ ドに保持電流を流し、 かつ前記気筒順序で一つ置きに保持電流を 流すことを前記第 1保持電流出力回路と交互に繰り返し、
前記複数のスィ ッチ手段（74a- 74c, 75a-75c，76a- 76c, 77a-77c) が、 前記第 1昇 圧回路（21 )、 前記第 1保持電流出力回路（71)、 前記第 2昇圧回路（31)、 及び前記 第 2保持電流出力回路（72)のそれぞれの出力を切り換えると共に、 メィン噴射時 の保持電流期間とパイ口ッ ト噴射時の保持電流期間とを一部重複可能に切り換え ることを特徴とする誘導負荷駆動装置。
8 . 請求の範囲 4記載の誘導負荷駆動装置において、
前記複数の昇圧回路が第 1昇圧回路（21 )及び第 2昇圧回路（31 )を備え、 また前 記保持電流出力回路（61， 62, 63)が内燃機関の各気筒に対応して設けられ、 前記第 1昇圧回路（21 )が、 パイロッ ト噴射時に、 前記各気筒に対応する燃料噴 射装置の各ソレノィ ドを駆動し、
前記第 2昇圧回路（31 )が、 メィン噴射時に、 前記パイ口ッ 卜噴射時と同一のソ レノィ ドを駆動し、
前記各気筒に対応した保持電流出力回路（61 , 62, 63)が、 前記気筒毎の各ソレノ ィ ドを専用的に駆動し、
前記複数のスィ ッチ手段（65a-65c. 66a- 66c) が、 前記第 1昇圧回路（21 )、 前記 第 2昇圧回路（31 )、 及び前記気筒毎の保持電流出力回路（61. 62, 63)のそれぞれの 出力を切り換えると共に、 メィン噴射時の保持電流期間とパイ口ッ 卜噴射時の保 持電流期間とを一部重複可能に切り換えることを特徴とする誘導負荷駆動装置。
9 . 請求の範囲 4記載の誘導負荷駆動装置において、
前記複数の昇圧回路が第 1昇圧回路（21)及び第 2昇圧回路（31 )を備え、 また前 記保持電流出力回路（61, 62, 63)が内燃機関の各気筒に対応して設けられ、 前記第 1昇圧回路（21 )が、 前記内燃機関の一気筒に対応する燃料噴射装置のソ レノィ ドをパイロッ ト噴射時に駆動し、 かつ前記一気筒の次に噴射する気筒に対 応するソレノ ィ ドをメイン喷射時に駆動し、 両噴射時の駆動を繰り返し、 前記第 2昇圧回路（31 )が、 前記一気筒に対応するソ レノ ィ ドをメイン噴射時に 駆動し、 かつ前記一気筒の次に噴射する気筒に対応するソ レノ ィ ドをパイロッ ト 喷射時に駆動し、 両噴射時の駆動を繰り返し、
前記各気筒に対応した保持電流出力回路（61 , 62, 63)が、 前記気筒毎の各ソレノ ィ ドを専用的に駆動し、
前記複数のスィツチ手段（65a-65c, 66a- 66c) が、
パイロッ ト噴射時の第 1昇圧回路（21 )の出力とメィン噴射時の第 2昇圧回路（31 ) の出力との切り換え、 及び前記気筒毎の保持電流出力回路（61, 62, 63)の出力の切 り換えを行い、
又は、 メ イ ン噴射時の第 1昇圧回路（21 )の出力とパイロッ 卜噴射時の第 2昇圧回 路（31 )の出力との切り換え、 及び前記気筒毎の保持電流出力回路（61 , 62, 63)の出 力の切り換えを行い、
メィン噴射時の保持電流期間とパイ口ッ ト噴射時の保持電流期間とを一部重複可 能に切り換えることを特徴とする誘導負荷駆動装置。
1 0 . 請求の範囲 4記載の誘導負荷駆動装置において、
前記複数の昇圧回路が第 1昇圧回路（21 )及び第 2昇圧回路（31 )を備え、 また前 記保持電流出力回路が第 1保持電流出力回路（71 )及び第 2保持電流出力回路（72) を俯え、
前記第 1昇圧回路（21 )及び前記第 1保持電流出力回路（71 )が、 内燃機関の一気 筒に対応する燃料噴射装臛のソレノィ ドをパイ口ッ ト噴射時に駆動し、 かつ前記 一気筒の次に喷射する気筒に対応するソレノ ィ ドをメイン噴射時に駆動し、 両噴 射時の駆動を繰り返し、
前記第 2昇圧回路（31 )及び前記第 2保持電流出力回路（72)が、 前記一気筒に対 応するソレノィ ドをメイン噴射時に駆動し、 かつ前記一気筒の次に噴射する気筒 に対応するソレノィ ドをパイ口ッ ト噴射時に駆動し、 両噴射時の駆動を繰り返し 前記複数のスィッチ手段（74a- 74c, 75a-75c, 76a- 76c, 77a- 77c) が、 パイロッ ト 喷射時の第 1昇圧回路（21)及び第 1保持電流出力回路（71 )の出力とメィン喷射時 の第 2昇圧回路（31)及び第 2保持電流出力回路（72)の出力との切り換え、 又はメ ィン噴射時の第 1昇圧回路（21)及び第 1保持電流出力回路（71)の出力とパイ口ッ 卜噴射時の第 1昇圧回路（31)及び第 保持電流出力回路（72)の出力との切り換え を行うと共に、 メイン噴射時の保持電流期間とパイロッ ト噴射時の保持電流期間 とを一部重複可能に切り換えることを特徴とする誘導負荷駆動装置。
1 1 . 請求の範囲 5又は 6に記載の誘導負荷駆動装置において、
前記第 1保持電流出力回路（21)と前記第 2保持電流出力回路（31 )とを一つの保 持電流出力回路（43)で共用し、 前記共用した一つの保持電流出力回路（43)がパイ 口ッ 卜噴射時及びメィン噴射時の保持電流を駆動することを特徴とする誘導負荷 駆動装置。
1 2 . 請求の範囲 1記載の誘導負荷駆動装置において、
前記誘導負荷は、 ステップモータの相コイル（89a. 89b, 89c) であることを特徴 とする誘導負荷駆動装置。
1 3 . 請求の範囲 1 2記載の誘導負荷駆動装置において、
前記複数の昇圧回路が第 1昇圧回路（82a) 及び第 2昇圧回路（83a) を備え、 前記ステップモータの相コイル（89a, 89b, 89c) 毎に、 第 1 レベルの励磁電流を 高速に立ち上げる前記第 1昇圧回路（82a) と、 第 2 レベルの励磁電流を高速に立 ち上げる前記第 2昇圧回路（83a) と、 前記第 1及び第 2のレベルの励磁電流を保 持する前記保持電流出力回路（85a) とが備えられ、
前記複数のスィッチ手段（86a, 87a) が、 前記第 1昇圧回路（82a) 、 前記第 2昇 圧回路（83a) 、 及び前記保持電流出力回路（85a) の各出力を切り換えることを特 徴とする誘導負荷駆動装置。
1 4 . 諳求の範囲 1 2記載の誘導負荷駆動装置において、
前記ステツプモータに各相電流のレベルを複数段設定し、
前記複数の昇圧回路（92n- l— 92η- M)が、 前記ステツプモータの相コィル（99η) 毎に設けられて、 前記複数段レベル毎に励磁電流を高速に立ち上げ、
前記保持電流出力回路（95η ) が、 前記複数段レベル毎の励磁電流を保持するこ とを特徴とする誘導負荷駆動装置。
1 5 . 所定時間内に同一の誘導負荷を複数回駆動し、 前記駆動を繰り返して行な う誘導負荷駆動方法において、
各回の初期負荷電流の立ち上がり時、 印加する高霉圧を各々異なる昇圧回路（2 1. 31 ) で昇圧し、
各回の保持電流を、 同一の保持電流回路（43)、 又は異なる保持電流回路（22, 32 ) で保持することを特徴とする誘導負荷駆動方法。
1 6 . 所定時間内に同一の誘導負荷を複数回駆動し、 前記駆動を繰り返して行な う誘導負荷駆動方法において、
1つの誘導回路から複数のコンデンサ（24, 34) のそれぞれに各整流素子（151 , 1 52) を介して高電圧エネルギーを蓄穣し、
前記各コンデンサ（24, 34) に蓄積された高電圧エネルギーを、 各回毎の初期負 荷鴛流の立ち上がり時にそれぞれ印加し、
各回の保持鴛流を同一の保持電流回路（43)又は異なる保持電流回路（22, 32) で 保持し、
同一誘導負荷に所定時間内に複数回流す電流の各立ち上げ時間を、 高速化する ことを特徴とする誘導負荷駆動方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4172107B2 (ja) * 1999-08-06 2008-10-29 株式会社デンソー 電磁弁駆動装置
JP3671785B2 (ja) * 1999-12-15 2005-07-13 株式会社日立製作所 筒内噴射型内燃機関の燃料噴射装置
DE10002322C1 (de) * 2000-01-20 2001-08-30 Siemens Ag Verfahren zum Steuern eines Stellgeräts
DE10119984A1 (de) * 2001-04-24 2002-10-31 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
JP4794768B2 (ja) * 2001-08-02 2011-10-19 株式会社ミクニ ソレノイド駆動装置
US6766241B2 (en) * 2001-12-26 2004-07-20 Deere & Company Fuel injection control system
US6845300B2 (en) * 2002-01-07 2005-01-18 Ford Global Technologies, Llc Control methods for electromagnetic valve actuators
JP2008019852A (ja) * 2006-06-14 2008-01-31 Denso Corp インジェクタ駆動装置及びインジェクタ駆動システム
EP2376813A1 (en) * 2009-01-09 2011-10-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for vehicular on/off control valve
CN101655043A (zh) * 2009-09-30 2010-02-24 镇江恒驰科技有限公司 一种利用多个喷射间隔短脉冲升压的ecu软件实现方法
JP4960476B2 (ja) * 2010-05-14 2012-06-27 三菱電機株式会社 車載エンジン制御装置
JP5260597B2 (ja) * 2010-05-27 2013-08-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の燃料噴射装置及び制御方法
DE102010040311B4 (de) * 2010-09-07 2020-03-19 Continental Automotive Gmbh Steuergerät und Verfahren zur Ansteuerung von durch Spulen betätigten Einspritzventilen eines Verbrennungsmotors
JP5541225B2 (ja) * 2011-05-23 2014-07-09 株式会社日本自動車部品総合研究所 電磁弁駆動装置
DE102012213883B4 (de) * 2012-08-06 2015-03-26 Continental Automotive Gmbh Gleichstellung des Stromverlaufs durch einen Kraftstoffinjektor für verschiedene Teileinspritzvorgänge einer Mehrfacheinspritzung
DE102015210582B3 (de) 2015-06-10 2016-10-20 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von drei Einspritzventilen mit einer Energieversorgungsquelle mittels lediglich zweier Schaltelementgruppen
JP6418124B2 (ja) * 2015-10-07 2018-11-07 株式会社デンソー 燃料噴射制御装置
US10393207B2 (en) * 2017-03-21 2019-08-27 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Damper with power drive electronics
US10443533B2 (en) * 2017-10-23 2019-10-15 GM Global Technology Operations LLC Mild hybrid powertrain with simplified fuel injector boost
DE112019004684T5 (de) * 2018-09-19 2021-06-02 Mando Corporation Bremsvorrichtung und verfahren zu deren steuerung
CN114458813B (zh) * 2021-12-28 2022-10-21 南京航空航天大学 一种应用于高速开关阀的多电压驱动电路及驱动方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59155899U (ja) * 1983-04-05 1984-10-19 横河電機株式会社 光ヘッドにおける光学部材の位置調整装置
JPS61241438A (ja) * 1985-04-18 1986-10-27 Nippon Soken Inc 燃料噴射弁の制御方法および装置
JPH02119652A (ja) * 1988-10-27 1990-05-07 Nippon Denso Co Ltd ディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動装置
JPH03275957A (ja) * 1989-10-23 1991-12-06 Tohoku Tokushuko Kk 電磁弁駆動回路
JPH04500399A (ja) * 1989-06-20 1992-01-23 ローベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング 電磁負荷を駆動する回路装置
JPH0654590A (ja) * 1992-07-30 1994-02-25 Canon Inc ステッピングモータ制御方式
JPH06159184A (ja) * 1992-11-18 1994-06-07 Nippondenso Co Ltd 内燃機関の燃料噴射装置
JPH0779597A (ja) * 1993-09-07 1995-03-20 Fujitsu Ten Ltd ステッピングモータ制御装置
JPH0989147A (ja) * 1995-09-20 1997-03-31 Denso Corp 電磁弁駆動装置
JPH09148172A (ja) * 1995-11-29 1997-06-06 Denso Corp コンデンサ装置
JPH09217641A (ja) * 1996-02-09 1997-08-19 Denso Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3727592A (en) * 1971-11-15 1973-04-17 Gen Motors Corp Electronic fuel injection system
JPS59155899A (ja) 1983-02-25 1984-09-05 株式会社東芝 音声合成方式
US4732129A (en) 1985-04-15 1988-03-22 Nippon Soken, Inc. Control apparatus for electroexpansive actuator enabling variation of stroke
US4862866A (en) * 1987-08-25 1989-09-05 Marelli Autronica S.P.A. Circuit for the piloting of inductive loads, particularly for operating the electro-injectors of a diesel-cycle internal combustion engine
IT1251259B (it) * 1991-12-23 1995-05-05 Elasis Sistema Ricerca Fiat Circuito di comando di carichi prevalentemente induttivi, in particolare elettroiniettori.
US5402760A (en) * 1992-05-21 1995-04-04 Nippondenso Co., Ltd. Fuel injection control apparatus for internal combustion engine
US6005763A (en) * 1998-02-20 1999-12-21 Sturman Industries, Inc. Pulsed-energy controllers and methods of operation thereof

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59155899U (ja) * 1983-04-05 1984-10-19 横河電機株式会社 光ヘッドにおける光学部材の位置調整装置
JPS61241438A (ja) * 1985-04-18 1986-10-27 Nippon Soken Inc 燃料噴射弁の制御方法および装置
JPH02119652A (ja) * 1988-10-27 1990-05-07 Nippon Denso Co Ltd ディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動装置
JPH04500399A (ja) * 1989-06-20 1992-01-23 ローベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング 電磁負荷を駆動する回路装置
JPH03275957A (ja) * 1989-10-23 1991-12-06 Tohoku Tokushuko Kk 電磁弁駆動回路
JPH0654590A (ja) * 1992-07-30 1994-02-25 Canon Inc ステッピングモータ制御方式
JPH06159184A (ja) * 1992-11-18 1994-06-07 Nippondenso Co Ltd 内燃機関の燃料噴射装置
JPH0779597A (ja) * 1993-09-07 1995-03-20 Fujitsu Ten Ltd ステッピングモータ制御装置
JPH0989147A (ja) * 1995-09-20 1997-03-31 Denso Corp 電磁弁駆動装置
JPH09148172A (ja) * 1995-11-29 1997-06-06 Denso Corp コンデンサ装置
JPH09217641A (ja) * 1996-02-09 1997-08-19 Denso Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置

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