Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entladungsenergiesteuervorrichtung zur Ansteuerung eines Einspritzventils.The present invention relates to a discharge energy control device for driving an injection valve.
Eine Kraftstoffeinspritzung anhand eines Einspritzventils wird per Ansteuerung eines elektromagnetischen Ventils gesteuert, so wie es beispielsweise in der JP 2015-50905 A beschrieben ist. So wird beispielsweise eine Batteriespannung von einer Verstärkungsschaltung verstärkt, um einen Ausgangskondensator zu laden, und in dem Ausgangskondensator geladene elektrische Energie zu einer elektrischen Ventilöffnungslast eines Einspritzventils entladen. Eine Ladesteuerschaltung steuert eine Ladeschaltung derart, dass die geladene Spannung des Ausgangskondensators eine Sollspannung annimmt.A fuel injection by means of an injection valve is controlled by driving an electromagnetic valve, as for example in the JP 2015-50905 A is described. For example, a battery voltage is amplified by an amplifying circuit to charge an output capacitor and discharges electrical energy charged in the output capacitor to an electric valve opening load of an injector. A charge control circuit controls a charging circuit such that the charged voltage of the output capacitor assumes a target voltage.
Eine Verstärkungsschaltung weist ein Schaltelement, das einem Verstärkungsschalter entspricht, und eine Spule auf. Indem das Schaltelement gesteuert wird, um ein- und auszuschalten, wird die Spule mit Energie einer Versorgungsspannung geladen und entladen. Der Kondensator wird mit Energie geladen, die von der Spule abgegeben (entladen) wird. Die geladene Spannung des Kondensators wird durch eine Widerstandskomponente (wie beispielsweise ein ESR des Ausgangskondensators und ein Widerstand zur Erfassung eines Ladestroms) verringert, die auf einem Stromversorgungspfad eines Einspritzventilstroms existiert, der in eine Spule des Einspritzventils fließt, und eine Spannung, die an die Spule des Einspritzventils gelegt wird, wird verringert. Die geladene Spannung des Kondensators wird erfasst. Wenn die erfasste geladene Spannung des Kondensators unter einen Schwellenwert fällt, wird der Kondensator über das Schaltelement geladen. D. h., ein Laden des Kondensators wird gestartet, während der Kondensator die geladene Elektrizität abgibt.An amplifying circuit has a switching element that corresponds to a gain switch and a coil. By controlling the switching element to turn on and off, the coil is charged and discharged with energy from a supply voltage. The capacitor is charged with energy that is discharged (discharged) from the coil. The charged voltage of the capacitor is reduced by a resistance component (such as an ESR of the output capacitor and a charge current sensing resistor) existing on a power supply path of an injector current flowing into a coil of the injector and a voltage applied to the coil of the injector is reduced. The charged voltage of the capacitor is detected. When the sensed charged voltage of the capacitor drops below a threshold, the capacitor is charged via the switching element. That is, charging of the capacitor is started while the capacitor is discharging the charged electricity.
Wenn die in der Spule der Verstärkungsschaltung gespeicherte Energie zum Einspritzventil entladen wird, bevor der Einspritzventilstrom einen Peakstromschwellenwert erreicht, nimmt die Spannung des Kondensators schnell zu, unmittelbar bevor erfasst wird, dass der Einspritzventilstrom den Peakstromschwellenwert erreicht. Im Ansprechen auf den schnellen Anstieg der Spannung des Kondensators ändert sich eine Steigung des Peakstroms, unmittelbar bevor der Einspritzventilstrom den Peakstrom erreicht. Diese Steigungsänderung bewirkt, dass der Einspritzventilstrom über dem Peakstromschwellenwert fließt. Dies führt dazu, dass eine Einspritzung voraussichtlich vor einem normalen Startzeitpunkt gestartet wird. Eine Lade- und Entladeperiode und die Steigung des Ladestroms der Spule ändern sich mit einem Betrag der Versorgungsspannung, die an die Verstärkungsschaltung gegeben wird. Aus diesem Grund ist es schwierig, eine Entladezeit der Energie der Verstärkungsschaltung derart zu regulieren, dass sie nicht auf die vorstehend beschriebene Weise beeinflusst wird. Folglich wird der Einspritzungsstartzeitpunkt nicht stabilisiert.When the energy stored in the coil of the boost circuit is discharged to the injector before the injector current reaches a peak current threshold, the voltage of the capacitor rapidly increases just before it is detected that the injector current reaches the peak current threshold. In response to the rapid increase in the voltage of the capacitor, a slope of the peak current changes just before the injector current reaches the peak current. This slope change causes the injector current to flow above the peak current threshold. As a result, an injection is likely to be started before a normal start time. A charging and discharging period and the slope of the charging current of the coil change with an amount of the supply voltage given to the amplifying circuit. For this reason, it is difficult to regulate a discharge time of the power of the amplification circuit so as not to be influenced in the manner described above. As a result, the injection start timing is not stabilized.
Es ist folglich Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Entladungsenergiesteuervorrichtung bereitzustellen, die einen Einspritzzeitpunkt eines Einspritzventils stabilisieren kann.It is therefore an object of the present invention to provide a discharge power control apparatus that can stabilize an injection timing of an injector.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Entladungsenergiesteuervorrichtung für eine induktive Last eines Einspritzventils eine Verstärkungsschaltung, einen Entladekondensator, eine Trennschaltung, einen Entladeschaltkreis und einen Steuerteil auf. Die Verstärkungsschaltung weist einen Verstärkungsschalter und einen Ladekondensator auf. Der Verstärkungsschalter schaltet ein und aus, zum Laden und Entladen von Energie zur Verstärkung einer Energieversorgungsspannung und zum Laden des Ladekondensator mit einer verstärkten Spannung. Der Entladekondensator ist getrennt von dem Ladekondensator vorgesehen und mit der verstärkten Spannung wieder aufladbar. Die Trennschaltung ist zwischen den Ladekondensator und den Entladekondensator geschaltet und schaltbar, um den Ladekondensator und den Entladekondensator zu verbinden und zu trennen. Die Trennschaltung lädt den Entladekondensator mit der verstärkten Spannung des Ladekondensators wieder auf, wenn der Ladekondensator und der Entladekondensator miteinander verbunden sind. Der Entladeschaltkreis ist zwischen den Entladekondensator und die induktive Last geschaltet und schaltbar, um eine Entladung von dem Entladekondensator zu der induktiven Last vorzunehmen. Der Entladeschaltkreis entlädt eine geladene Spannung des Entladekondensators zu der induktiven Last. Der Steuerteil steuert die Trennschaltung und den Entladeschaltkreis. Der Steuerteil steuert die Trennschaltung, um den Ladekondensator und den Entladekondensator zu trennen, wenn eine Aufladespannung (d. h. wieder aufgeladene Spannung) des Entladekondensators über den Entladeschaltkreis an die induktive Last gegeben wird.According to the present invention, a discharge power control apparatus for an inductive load of an injector includes an amplification circuit, a discharge capacitor, a disconnection circuit, a discharge circuit, and a control part. The amplification circuit has a gain switch and a charge capacitor. The boost switch turns on and off to charge and discharge power to boost a power supply voltage and charge the charging capacitor with a boosted voltage. The discharge capacitor is provided separately from the charging capacitor and rechargeable with the amplified voltage. The isolation circuit is connected between the charge capacitor and the discharge capacitor and switchable to connect and disconnect the charge capacitor and the discharge capacitor. The isolation circuit recharges the discharge capacitor with the boosted voltage of the charge capacitor when the charge capacitor and the discharge capacitor are connected together. The discharge circuit is connected between the discharge capacitor and the inductive load and switchable to discharge from the discharge capacitor to the inductive load. The discharge circuit discharges a charged voltage of the discharge capacitor to the inductive load. The control part controls the isolation circuit and the discharge circuit. The control part controls the disconnecting circuit to disconnect the charging capacitor and the discharging capacitor when a charging voltage (i.e., recharged voltage) of the discharging capacitor is given to the inductive load via the discharging circuit.
1 zeigt ein elektrisches Schaltbild zur Veranschaulichung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1 Fig. 10 is an electric circuit diagram for illustrating a first embodiment of the present invention;
2 zeigt ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung im Allgemeinen von Betriebsabläufen eines Hauptteils in der ersten Ausführungsform; 2 Fig. 11 is a timing chart generally showing operations of a main part in the first embodiment;
3 zeigt eine beispielhafte Abbildung zur Veranschaulichung eines Stromlaufplans; 3 shows an exemplary diagram for illustrating a circuit diagram;
4 zeigt eine beispielhafte Abbildung zur Veranschaulichung eines anderen Stromlaufplans; 4 shows an exemplary diagram illustrating another circuit diagram;
5 zeigt ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung im Allgemeinen von Änderungen einer Spannung und eines Stromes an dem Hauptteil, wenn sich ein Laststrom einem Peakstromschwellenwert nähert; 5 For purposes of illustration, a timing chart generally shows changes in voltage and current at the body when a load current approaches a peak current threshold;
6 zeigt ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung im Allgemeinen von Änderungen einer Spannung und eines Stromes eines Vergleichsbeispiels entsprechend der 5; 6 FIG. 11 is a timing chart generally showing changes of a voltage and a current of a comparative example according to FIG 5 ;
7 zeigt ein elektrisches Schaltbild zur Veranschaulichung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 7 Fig. 10 is an electric circuit diagram for illustrating a second embodiment of the present invention;
8 zeigt ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung im Allgemeinen eines Betriebs eines Hauptteils in der zweiten Ausführungsform; und 8th Fig. 13 is a timing chart generally illustrating an operation of a main part in the second embodiment; and
9 zeigt eine beispielhafte Abbildung zur Veranschaulichung eines Stromlaufplans in der zweiten Ausführungsform. 9 shows an exemplary diagram for illustrating a circuit diagram in the second embodiment.
Nachstehend ist eine Entladungsenergiesteuervorrichtung, die ein einer Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung vorgesehen ist, unter Bezugnahme auf mehrere Ausführungsformen beschrieben, die in den Zeichnungen gezeigt sind. In jeder der nachstehend beschriebenen Ausführungsformen sind strukturelle Teile mit gleichen oder ähnlichen Betriebsabläufen mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen, um die Beschreibung zu vereinfachen. In den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen sind Transistoren, die als verschiedene Schalter vorgesehen sind, MOS-Transistoren. Die Transistoren können jedoch auch anderer Bauart sein, wie beispielsweise Bipolartransistoren.Hereinafter, a discharge power control apparatus provided to a fuel injection control apparatus will be described with reference to a plurality of embodiments shown in the drawings. In each of the embodiments described below, structural parts having the same or similar operations are given the same or similar reference numerals to simplify the description. In the embodiments described below, transistors provided as various switches are MOS transistors. However, the transistors may be of other types, such as bipolar transistors.
(Erste Ausführungsform)First Embodiment
Nachstehend ist auf die 1 Bezug genommen. Eine elektronische Steuereinheit (ECU) 101 ist als eine Entladungsenergiesteuervorrichtung einer Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung vorgesehen. Die Entladungsenergiesteuervorrichtung 101 ist vorgesehen, um N Einheiten von Solenoid-Einspritzventilen 2a und 2b anzusteuern, die Kraftstoff per Einspritzung für N Einheiten (N ≥ 1) von Zylindern eines Verbrennungsmotors bereitstellen, der in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug, montiert ist. Die Entladungsenergiesteuervorrichtung 101 ist dazu ausgelegt, einen Stromversorgungsstartzeitpunkt und eine Stromversorgungsperiode von jeder Spule 3a, 3b zu steuern, die eine induktive Last bildet, die das Einspritzventil 2a, 2b bildet. Der Verbrennungsmotor ist in der ersten Ausführungsform als ein zweizylindriger Verbrennungsmotor (N = 2) angenommen.Below is on the 1 Referenced. An electronic control unit (ECU) 101 is provided as a discharge power control device of a fuel injection control device. The discharge power control device 101 is provided to N units of solenoid injectors 2a and 2 B to provide fuel injection by N units (N ≥ 1) of cylinders of an internal combustion engine, which is mounted in a vehicle, such as a motor vehicle. The discharge power control device 101 is configured to have a power supply start timing and a power supply period of each coil 3a . 3b to control, which forms an inductive load, the injection valve 2a . 2 B forms. The internal combustion engine is adopted as a two-cylinder internal combustion engine (N = 2) in the first embodiment.
Wie in der 1 gezeigt, weist die Entladungsenergiesteuervorrichtung 10, als einen Hauptteil, einen Steuer-IC 4, eine Verstärkungsschaltung 5, einen Trennschalter 6 als eine Trennschaltung, einen Entladekondensator 7, einen Entladeschalter 8 als einen Entladeschaltkreis, einen Konstantstromschalter 9 und Zylinderwählschalter 10a, 10b auf. Die Entladungsenergiesteuervorrichtung 101 weist ferner periphere Schaltungen auf, die den Hauptteil begleiten, wie beispielsweise Dioden 11 bis 14, Stromerfassungswiderstände R1, R2 und R3.Like in the 1 shows the discharge power control device 10 as a main part, a control IC 4 , an amplification circuit 5 , a circuit breaker 6 as a disconnecting circuit, a discharging capacitor 7 , a discharge switch 8th as a discharge circuit, a constant current switch 9 and cylinder selector switch 10a . 10b on. The discharge power control device 101 further includes peripheral circuits that accompany the body, such as diodes 11 to 14 , Current sensing resistors R1, R2 and R3.
Der Steuer-IC 4 ist eine integrierte Schaltungsvorrichtung, wie beispielsweise eine ASIC (Application-Specific Integrated Circuit oder anwendungsspezifische integrierte Schaltung). Der Steuer-IC 4 weist beispielsweise eine logische Schaltung, einen Steuerteil als eine Hauptsteuereinheit, wie beispielsweise eine CPU, ein RAM, ein ROM und einen Speicherteil, wie beispielsweise ein EEPROM, einen Vergleichsteil zum Vergleichen von Erfassungsströmen, die durch die Stromerfassungswiderstände R1, R2 und R3 mit vorbestimmten Schwellenwertspannungen erfasst werden, und einen Verstärkungsteil zur Verstärkung verschiedener Signale auf. Der Vergleichsteil und der Verstärkungsteil sind in der 1 nicht gezeigt. Der Steuer-IC 4 ist dazu ausgelegt, verschiedene Steuerverarbeitungen auf der Grundlage einer Hardware- und Software-Verarbeitung auszuführen. Der Steuer-IC 4 führt eine Ein-/Aus-Steuerung eines Verstärkungsschalters 16, des Trennschalters 6, des Entladeschalters 8, des Konstantstromschalters 9 und der Zylinderwählschalter 10a, 10b aus. Der Steuer-IC 4 erfasst Ströme, die in den Stromerfassungswiderständen R1, R2 und R3 fließen, als Spannungen über den Anschlüssen der Stromerfassungswiderstände R1, R2 und R3, um verschiedene Steuerungen auf der Grundlage dieser erfassten Signale auszuführen.The control IC 4 is an integrated circuit device, such as an ASIC (Application-Specific Integrated Circuit or Application Specific Integrated Circuit). The control IC 4 For example, there is a logic circuit, a control part as a main control unit such as a CPU, a RAM, a ROM and a memory part such as an EEPROM, a comparison part for comparing detection currents flowing through the current detection resistors R1, R2 and R3 with predetermined threshold voltages and a gain part for amplifying various signals. The comparison part and the reinforcement part are in the 1 Not shown. The control IC 4 is designed to perform various control processes based on hardware and software processing. The control IC 4 performs on / off control of a boost switch 16 , the disconnector 6 , the discharge switch 8th , the constant current switch 9 and the cylinder selector switch 10a . 10b out. The control IC 4 detects currents flowing in the current detection resistors R1, R2 and R3 as voltages across the terminals of the current detection resistors R1, R2 and R3 to perform various controls based on these detected signals.
Die Spulen 3a und 3b der Einspritzventile 2a und 2b für zwei Zylindern sind elektrisch mit einer gleichen gemeinsamen Leitung L1 verbunden. Die Verstärkungsschaltung 5, der Trennschalter 6, der Entladekondensator 7, der Entladeschalter 8 und der Konstantstromschalter 9 sind ebenso mit der gemeinsamen Leitung L1 verbunden.The spools 3a and 3b the injection valves 2a and 2 B for two cylinders are electrically connected to a same common line L1. The amplification circuit 5 , the disconnector 6 , the discharge capacitor 7 , the unload switch 8th and the constant current switch 9 are also connected to the common line L1.
Die Verstärkungsschaltung 5 ist ein Gleichspannungswandler vom Verstärkungstyp, der eine Spule 15, den Verstärkungsschalter 16, eine Diode 17 und einen Ladekondensator 18 aufweist. Die Verstärkungsschaltung 5 weist ferner die Stromerfassungswiderstände R2 und R3 auf. Der Verstärkungsschalter 16 ist beispielsweise ein n-Kanal-MOS-Transistor und wird zum Ein- und Ausschalten durch den Steuer-IC 4 angesteuert. Die Spule 15, ein Drain-Source-Pfad des MOS-Transistors, der den Verstärkungsschalter 16 bildet, und der Stromerfassungswiderstand R2 sind zwischen einem positiven Versorgungsknoten NB einer Batteriespannung VB, die eine Energieversorgungsspannung ist, und einem negativen Knoten NS eines Massepotentials in Reihe geschaltet.The amplification circuit 5 is a DC-DC converter of the amplification type, which is a coil 15 , the amplification switch 16 , a diode 17 and a charging capacitor 18 having. The amplification circuit 5 also has the current detection resistors R2 and R3. The amplification switch 16 is, for example, an n-channel MOS transistor and is turned on and off by the control IC 4 driven. The sink 15 , a drain-source path of the MOS transistor, the gain switch 16 forms and the current detection resistor R2 are between a positive Supply node NB of a battery voltage VB, which is a power supply voltage, and a negative node NS of a ground potential connected in series.
Die Anschlussspannung des Stromerfassungswiderstands R2 wird an den Steuer-IC 4 gegeben, so dass der Steuer-IC 4 einen Strom erfasst, der in dem Verstärkungsschalter 16 und der Spule 15 fließt. Eine Anode der Diode 17 ist mit einem gemeinsamen Knoten der Spule 15 und des Verstärkungsschalters 16 verbunden. Der Ladekondensator 18 und der Stromerfassungswiderstand R3 sind zwischen einem Ladeknoten N1 einer Kathode der Diode 17 und dem Knoten NS des Massepotentials in Reihe geschaltet.The terminal voltage of the current detection resistor R2 is applied to the control IC 4 given, so the control IC 4 detected a current in the amplification switch 16 and the coil 15 flows. An anode of the diode 17 is with a common node of the coil 15 and the gain switch 16 connected. The charging capacitor 18 and the current detection resistor R3 are connected between a charging node N1 of a cathode of the diode 17 and the node NS of the ground potential connected in series.
Der Ladekondensator 18 ist beispielsweise ein Elektrolytkondensator und wird mit Energie geladen, die von der Spule 15 über die Diode 17 bereitgestellt wird. Obgleich der Stromerfassungswiderstand R3 in Reihe mit dem Ladekondensator 18 geschaltet ist, wird eine Anschlussspannung des Stromerfassungswiderstands R3 an den Steuer-IC 4 gegeben. Der Steuer-IC 4 erfasst so den Ladestrom des Ladekondensators 18.The charging capacitor 18 For example, it is an electrolytic capacitor and is charged with energy from the coil 15 over the diode 17 provided. Although the current sensing resistor R3 is in series with the charging capacitor 18 is switched, a terminal voltage of the current detection resistor R3 to the control IC 4 given. The control IC 4 thus detects the charging current of the charging capacitor 18 ,
Der Trennschalter 6 ist mit einer Ausgangsseite des Ladekondensators 18 verbunden. Der Trennschalter 6 ist vorgesehen, um einem Pfad zwischen dem Ladekondensator 18 und dem Entladekondensator 7 zu verbinden und zu trennen. Der Trennschalter 6 ist ein n-Kanal-MOS-Transistor. Ein Gate des Transistors, der den Trennschalter 6 bildet, ist mit dem Steuer-IC 4 verbunden, ein Drain des selbigen ist mit einer Kathode der Diode 17 verbunden, und eine Source des selbigen ist mit einem Anschluss des Entladekondensators 7 verbunden. Der Steuer-IC 4 steuert einen Drain-Source-Pfad des Transistors des Trennschalters 6 in einen leitenden Zustand (EIN) und in einen nicht-leitenden Zustand (AUS), indem er ein Steuersignal an ein Gate des Transistors des Trennschalters 6 gibt. Eine Ein-Periode des Trennschalters 6 und eine Ein-Periode des Verstärkungsschalters 16 sind derart bestimmt, dass der Steuer-IC 4 den Verstärkungsschalter 16 beispielsweise jede Einheitsperiode, die kürzer als eine Periode ist, in der der Trennschalter 6 den Ladekondensator 18 und den Entladekondensator 7 elektrisch verbindet, ein- und ausschaltet.The circuit breaker 6 is with an output side of the charging capacitor 18 connected. The circuit breaker 6 is provided to a path between the charging capacitor 18 and the discharge capacitor 7 to connect and disconnect. The circuit breaker 6 is an n-channel MOS transistor. A gate of the transistor, which is the disconnector 6 forms is with the control IC 4 a drain of the same is connected to a cathode of the diode 17 connected, and a source of the same is connected to a terminal of the discharge capacitor 7 connected. The control IC 4 controls a drain-source path of the transistor of the circuit breaker 6 in a conducting state (ON) and in a non-conducting state (OFF) by supplying a control signal to a gate of the transistor of the disconnecting switch 6 gives. An on-period of the disconnector 6 and an on period of the boost switch 16 are determined such that the control IC 4 the amplification switch 16 for example, each unit period that is shorter than a period in which the circuit breaker 6 the charging capacitor 18 and the discharge capacitor 7 electrically connects, turns on and off.
Der Entladekondensator 7 ist an einer Ausgangsseite des Trennschalters 6 vorgesehen. Der Entladekondensator 7 ist beispielsweise ein Elektrolytkondensator. Der Entladekondensator 7 ist zwischen die Source des MOS-Transistors, der den Trennschalter 6 bildet, und den Knoten NS des Massepotentials geschaltet. Der Entladekondensator 7 ist von dem Ladekondensator 18 getrennt. Der Entladekondensator 7 ist mit geladener Elektrizität des Ladekondensators 18 wieder aufladbar. Eine Kapazität des Entladekondensators 7 wird vorzugsweise kleiner als diejenige des Ladekondensators 18 eingestellt. Mit der geladenen Elektrizität des Ladekondensators 18 wird, wie nachstehend noch beschrieben, der Entladekondensator 7 wieder aufgeladen. Unter Berücksichtigung der Lade- und Entladeeffizienz während dieser Wiederaufladezeit wird die Kapazität des Entladekondensators 7 vorzugsweise kleiner als diejenige des Ladekondensators 18 eingestellt.The discharge capacitor 7 is on an output side of the circuit breaker 6 intended. The discharge capacitor 7 is for example an electrolytic capacitor. The discharge capacitor 7 is between the source of the MOS transistor, which is the disconnector 6 forms, and the node NS of the ground potential switched. The discharge capacitor 7 is from the charging capacitor 18 separated. The discharge capacitor 7 is with charged electricity of the charging capacitor 18 rechargeable. A capacity of the discharge capacitor 7 is preferably smaller than that of the charging capacitor 18 set. With the charged electricity of the charging capacitor 18 is, as described below, the discharge capacitor 7 recharged. Taking into consideration the charging and discharging efficiency during this recharging time, the capacity of the discharging capacitor becomes 7 preferably smaller than that of the charging capacitor 18 set.
Der Entladeschalter 8 ist an einer Ausgangsseite des Entladekondensators 7 vorgesehen. Der Entladeschalter 8 ist zwischen den Entladekondensator 7 und die Spulen 3a, 3b geschaltet und dazu ausgelegt, die geladene Elektrizität des Entladekondensators 7 schaltbar zu entladen. Der Entladeschalter 8 ist beispielsweise ein n-Kanal-MOS-Transistor.The discharge switch 8th is at an output side of the discharge capacitor 7 intended. The discharge switch 8th is between the discharge capacitor 7 and the coils 3a . 3b switched and designed to charge the charged electricity of the discharge capacitor 7 switchable to discharge. The discharge switch 8th is, for example, an n-channel MOS transistor.
Ein Gate des MOS-Transistors, der den Entladeschalter 8 bildet, ist mit dem Steuer-IC 4 verbunden, ein Drain des selbigen ist mit einem gemeinsamen Knoten N2 verbunden, der sich zwischen einer Source des Transistors, der den Trennschalter 6 bildet, und dem Entladekondensator 7 befindet, und eine Source des selbigen ist mit einem Ausgangsanschluss 1c einer Seite hohen Potentials der Entladungsenergiesteuervorrichtung 101 verbunden.A gate of the MOS transistor, which is the discharge switch 8th forms is with the control IC 4 A drain of the same is connected to a common node N2 which is connected between a source of the transistor connecting the circuit breaker 6 forms, and the discharge capacitor 7 and a source thereof is connected to an output terminal 1c a high potential side of the discharge power control device 101 connected.
Der Konstantstromschalter 9 und die Diode 11 sind zwischen den Energieversorgungsknoten NB der Batteriespannung VB und den Ausgangsanschluss 1c der Seite hohen Potentials in Reihe geschaltet. Der Konstantstromschalter 9 ist beispielsweise ein n-Kanal-MOS-Transistor. Ein Gate des MOS-Transistors, der den Konstantstromschalter 9 bildet, ist mit dem Steuer-IC 4 verbunden, ein Drain des selbigen ist mit dem Energieversorgungsknoten NB der Batteriespannung VB verbunden, und eine Source des selbigen ist mit dem Ausgangsanschluss 1c der Seite hohen Potentials der Entladungsenergiesteuervorrichtung 101 verbunden. Die Diode 11 ist in Durchlassrichtung zwischen die Source des Transistors des Konstantstromschalters 9 und den Ausgangsanschluss 1c geschaltet. Eine Stromzirkulierungsdiode 12 ist in Sperrrichtung zwischen den Ausgangsanschluss 1c der Seite hohen Potentials und den Knoten NS des Massepotentials geschaltet.The constant current switch 9 and the diode 11 are between the power supply nodes NB of the battery voltage VB and the output terminal 1c the high potential side connected in series. The constant current switch 9 is, for example, an n-channel MOS transistor. A gate of the MOS transistor, which is the constant current switch 9 forms is with the control IC 4 A drain of the same is connected to the power supply node NB of the battery voltage VB, and a source thereof is connected to the output terminal 1c the high potential side of the discharge power control device 101 connected. The diode 11 is in the forward direction between the source of the transistor of the constant current switch 9 and the output terminal 1c connected. A current circulating diode 12 is in the reverse direction between the output terminal 1c the high potential side and the node NS of the ground potential.
Die Spulen 3a und 3b der Einspritzventile 2a und 2b, die Objekte sind, die anzusteuern sind, sind zwischen den Ausgangsanschluss 1c der Seite hohen Potentials 101 und die Ausgangsanschlüsse 1a bzw. 1b einer Seite niedrigen Potentials der Entladungsenergiesteuervorrichtung 101 geschaltet. Die Spulen 3a und 3b eines Paares von Einspritzventilen 2a und 2b sind mit einer gemeinsamen Leitung L1 verbunden. Der Zylinderwählschalter 10a ist zwischen den Ausgangsanschluss 1a der Seite niedrigen Potentials und den Knoten NS des Massepotentials geschaltet. Der Zylinderwählschalter 10b ist zwischen den Ausgangsanschluss 1b der Seite niedrigen Potentials und den Knoten NS des Massepotentials geschaltet. Jeder der Zylinderwählschalter 10a und 10b ist beispielsweise ein n-Kanal-MOS-Transistor.The spools 3a and 3b the injection valves 2a and 2 B , which are objects to be driven, are between the output terminal 1c the high potential side 101 and the output terminals 1a respectively. 1b a low potential side of the discharge power control device 101 connected. The spools 3a and 3b a pair of injectors 2a and 2 B are connected to a common line L1. The cylinder selector switch 10a is between the output terminal 1a the side low potential and the node NS of the ground potential. The cylinder selector switch 10b is between the output terminal 1b the low potential side and the node NS of the ground potential are switched. Each of the cylinder selector switches 10a and 10b is, for example, an n-channel MOS transistor.
Ein Drain und eine Source des MOS-Transistors, der den Zylinderwählschalter 10a bildet, sind mit dem Ausgangsanschluss 1a bzw. einem Anschluss des Stromerfassungswiderstands R1 verbunden. Ein Drain des MOS-Transistors, der den Zylinderwählschalter 10b bildet, ist mit dem Ausgangsanschluss 1b verbunden. Eine Source des selbigen ist mit einem Anschluss des Stromerfassungswiderstands R1 und der Source des Transistors des Zylinderwählschalters 10a verbunden.A drain and a source of the MOS transistor, the cylinder selector switch 10a forms are with the output terminal 1a or a terminal of the current detection resistor R1. A drain of the MOS transistor, the cylinder selector switch 10b forms is with the output terminal 1b connected. A source of the same is connected to one terminal of the current detection resistor R1 and the source of the transistor of the cylinder selection switch 10a connected.
Der Stromerfassungswiderstand R1 ist in Reihe mit Drain-Source-Pfaden der Transistoren geschaltet, die das Paar von Zylinderwählschaltern 10a und 10b bilden. Eine Spannung über den Anschlüssen des Stromerfassungswiderstands R1 wird an den Steuer-IC 4 gegeben, so dass der Steuer-IC 4 Information über Ströme erfassen kann, die in den Zylinderwählschaltern 10a und 10b und den Spulen 3a und 3b fließen, indem die Spannung über den Anschlüssen des Widerstandes R1 erfasst wird.The current sense resistor R1 is connected in series with drain-source paths of the transistors comprising the pair of cylinder selectors 10a and 10b form. A voltage across the terminals of the current detection resistor R1 is applied to the control IC 4 given, so the control IC 4 Information about currents that can be detected in the cylinder selector switches 10a and 10b and the coils 3a and 3b flow by detecting the voltage across the terminals of the resistor R1.
Die Diode 13 ist in Durchlassrichtung zwischen den Ausgangsanschluss 1a der Seite niedrigen Potentials und den Ladeknoten N1 des Ladekondensators 18 geschaltet. Folglich fließt dann, wenn die Spannung des Ausgangsanschlusses 1a der Seite niedrigen Potentials die Spannung des Ladeknotens N1 des Ladekondensators 18 um mehr als eine Durchlassspannung Vf der Diode 13 überschreitet, ein Strom über die Diode 13 zum Ladekondensator 18, wodurch der Ladekondensator 18 geladen wird.The diode 13 is in the forward direction between the output terminal 1a the low potential side and the charging node N1 of the charging capacitor 18 connected. Consequently, then flows when the voltage of the output terminal 1a the side of low potential, the voltage of the charging node N1 of the charging capacitor 18 by more than one forward voltage Vf of the diode 13 exceeds a current across the diode 13 to the charging capacitor 18 , causing the charging capacitor 18 is loaded.
Die Diode 14 ist in Durchlassrichtung zwischen den Ausgangsanschluss 1b der Seite niedrigen Potentials und den Ladeknoten N1 des Ladekondensators 18 geschaltet. Folglich fließt dann, wenn die Spannung des Ausgangsanschlusses 1b der Seite niedrigen Potentials die Spannung des Ladeknotens N1 des Ladekondensators 18 um mehr als eine Durchlassspannung Vf der Diode 14 überschreitet, ein Strom über die Diode 14 zu dem Ladekondensator 18, wodurch der Ladekondensator 18 geladen wird. Die Dioden 13 und 14 sind als Rückspeicherungsvorrichtungen vorgesehen, die Energie entsprechend von Rücklaufströmen (Flyback-Strömen) der Spulen 3a und 3b rückspeichern.The diode 14 is in the forward direction between the output terminal 1b the low potential side and the charging node N1 of the charging capacitor 18 connected. Consequently, then flows when the voltage of the output terminal 1b the side of low potential, the voltage of the charging node N1 of the charging capacitor 18 by more than one forward voltage Vf of the diode 14 exceeds a current across the diode 14 to the charging capacitor 18 , causing the charging capacitor 18 is loaded. The diodes 13 and 14 are provided as restoring devices, the energy corresponding to return currents (flyback currents) of the coils 3a and 3b Restoring.
Nachstehend ist ein Betrieb der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben, die im Allgemeinen einen Gesamtbetrieb der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform zeigt. Der Steuer-IC 4 veranlasst für gewöhnlich die Verstärkungsschaltung 5 dazu, einen Spannungsverstärkungsbetrieb zur Kraftstoffeinspritzung in jeden Zylinder auszuführen. Der Steuer-IC 4 schaltet den Verstärkungsschalter 16 wiederholt ein und aus. Wenn der Verstärkungsschalter 16 eingeschaltet wird, speichert die Spule 15 Energie. Wenn der Verstärkungsschalter 16 ausgeschaltet wird, wird die in der Spule 15 gespeicherte Energie zum Kondensator 18 entladen, wodurch der Ladekondensator 18 geladen wird. Wenn dieser Betrieb wiederholt ausgeführt wird, steigt die Spannung des Ladeknotens N1 des Ladekondensators 18, um eine vorbestimmte Spannung zu erreichen, die die Batteriespannung VB überschreitet. Anschließend steuert der Steuer-IC 4 den Transistor, der den Trennschalter 6 bildet, in einen leitenden Zustand, so dass der Entladekondensator 7 mit einer verstärkten Spannung der Verstärkungsschaltung 5 geladen wird. Dies führt dazu, dass, beispielsweise am Zeitpunkt t1 in der 2, der Ladekondensator 18 und der Entladekondensator 7 auf die vorbestimmte verstärkte Spannung geladen werden.Hereinafter, an operation of the above-described first embodiment with reference to FIGS 2 which generally shows an overall operation of the first embodiment described above. The control IC 4 usually causes the amplification circuit 5 to perform a voltage boost operation for fuel injection into each cylinder. The control IC 4 switches the amplification switch 16 repeatedly on and off. When the gain switch 16 is turned on, stores the coil 15 Energy. When the gain switch 16 is turned off, which is in the coil 15 stored energy to the capacitor 18 discharged, causing the charging capacitor 18 is loaded. When this operation is repeatedly performed, the voltage of the charging node N1 of the charging capacitor increases 18 to reach a predetermined voltage exceeding the battery voltage VB. Subsequently, the control IC controls 4 the transistor, the disconnector 6 forms, in a conductive state, so that the discharge capacitor 7 with a boosted voltage of the amplification circuit 5 is loaded. This results in that, for example, at time t1 in the 2 , the charging capacitor 18 and the discharge capacitor 7 be charged to the predetermined amplified voltage.
Wenn Kraftstoff in einen Zylinder zu spritzen ist, gibt der Steuer-IC 4 einen aktiven Pegel ”H” (EIN) eines Einspritzansteuersignals an den Zylinderwählschalter 10a, der dem Zylinder zur Kraftstoffeinspritzung entspricht, um den Zylinderwählschalter 10a am Zeitpunkt t2 in der 2 einzuschalten. Gleichzeitig oder unmittelbar nach dem Zeitpunkt t2 schaltet der Steuer-IC 4 den Trennschalter 6 aus, um beide Enden des Trennschalters 6 zu unterbrechen, d. h. den Trennschalter 6 in einen nicht-leitenden Zustand zu versetzen, und den Entladeschalter 8 ein.When fuel is to be injected into a cylinder, the control IC outputs 4 an active level "H" (ON) of an injection drive signal to the cylinder selector switch 10a corresponding to the cylinder for fuel injection to the cylinder selector switch 10a at time t2 in the 2 turn. Simultaneously or immediately after the time t2, the control IC switches 4 the circuit breaker 6 off to both ends of the circuit breaker 6 to interrupt, ie the disconnector 6 in a non-conductive state, and the discharge switch 8th one.
Wenn der Zylinderwählschalter 10a und der Entladeschalter 8 eingeschaltet werden, wird die geladene Energie des Entladekondensators 7 zur Spule 3a entladen und nimmt, wie zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 in der 2 gezeigt, der Laststrom der Spule 3a, der ein Einspritzventilstrom ist, zu. Der Steuer-IC 4 erfasst die Spannung über den Anschlüssen des Stromerfassungswiderstands R1, um einen Anstieg des Laststroms der Spule 3a zu erfassen. Wenn der Steuer-IC 4 am Zeitpunkt t3 erfasst, dass der Laststrom der Spule 3a einen Peakstromschwellenwert Pt erreicht, schaltet der Steuer-IC 4 den Entladeschalter 8 aus. Gleichzeitig mit dem Ausschalten des Entladeschalters 8 am Zeitpunkt t3 oder nach dem Zeitpunkt t3 schaltet der Steuer-IC 4 den Trennschalter 6 ein, um beide Enden des Trennschalters 6 zu verbinden, d. h. den Trennschalter 6 in einen leitenden Zustand zu versetzen.When the cylinder selector switch 10a and the discharge switch 8th be turned on, the charged energy of the discharge capacitor 7 to the coil 3a discharges and takes, as between times t2 and t3 in the 2 shown, the load current of the coil 3a , which is an injection valve current, too. The control IC 4 detects the voltage across the terminals of the current sensing resistor R1 to increase the load current of the coil 3a capture. If the control IC 4 at time t3 detects that the load current of the coil 3a reaches a peak current threshold Pt, the control IC switches 4 the discharge switch 8th out. Simultaneously with the switching off of the discharge switch 8th at time t3 or after time t3, the control IC switches 4 the circuit breaker 6 one, around both ends of the circuit breaker 6 to connect, ie the disconnector 6 into a conductive state.
Wenn der Trennschalter 6 durch den Steuer-IC 4 eingeschaltet wird, wird die verstärkte Spannung, mit der der Ladekondensator 18 geladen wird, entladen, um den Entladekondensator 7 wieder aufzuladen, als die verstärkte Wiederaufladespannung. Folglich kann der Steuer-IC 4 den Entladekondensator 7 direkt mit der verstärkten Spannung laden, die von der Verstärkungsschaltung 5 erzeugt wird.When the circuit breaker 6 through the control IC 4 is turned on, the amplified voltage with which the charging capacitor 18 is charged, discharged to the discharge capacitor 7 recharge than the boosted recharge voltage. Consequently, the control IC 4 the discharge capacitor 7 load directly with the boosted voltage coming from the amplification circuit 5 is produced.
Wenn der Entladeschalter 8 ausgeschaltet wird, induziert die Spule 3a des Einspritzventils 2a an ihren beiden Enden eine elektromotorische Kraft, die in einem Rücklaufstrom in einem Verbindungspfad der Spule 3a resultiert. Dieser Rücklaufstrom fließt, wie durch den Pfeil A0 in der 3 gezeigt, über die Diode 12, die Spule 3a des Einspritzventils 2a, die Diode 13 und den Ladekondensator 18. Gemäß dem Schaltungsaufbau der ersten Ausführungsform wird die Rücklaufenergie in dem Ladekondensator 18 rückgespeichert.When the discharge switch 8th is turned off, induces the coil 3a of the injection valve 2a at its two ends an electromotive force in a return current in a connection path of the coil 3a results. This return flow flows as indicated by the arrow A0 in FIG 3 shown over the diode 12 , the sink 3a of the injection valve 2a , the diode 13 and the charging capacitor 18 , According to the circuit structure of the first embodiment, the flyback energy in the charging capacitor becomes 18 stored back.
Wie zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 in der 2 gezeigt, nimmt der Laststrom der Spule 3a ab, gemäß der Rückspeicherung der Rücklaufenergie. Anschließend steuert der Steuer-IC 4 den Konstantstromschalter 9, wie zwischen den Zeitpunkten t4 und t5 in der 2 gezeigt, um diesen wiederholt ein- und auszuschalten, so dass der Laststrom der Spule 3a, der durch den Stromerfassungswiderstand R1 erfasst wird, reguliert wird, um innerhalb eines vorbestimmten Konstantstrombereichs zu liegen. Der Steuer-IC 4 steuert den Zylinderwählschalter 10a, um diesen auszuschalten, indem er das Einspritzansteuersignal für die Spule 3a auf einen inaktiven Pegel ”L” (AUS) setzt, um so die Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder zu stoppen.As between times t3 and t4 in the 2 shown, the load current of the coil decreases 3a from, according to the return storage of the return energy. Subsequently, the control IC controls 4 the constant current switch 9 , as between times t4 and t5 in the 2 shown to turn this repeatedly on and off, so that the load current of the coil 3a , which is detected by the current detection resistor R1, is regulated to be within a predetermined constant current range. The control IC 4 controls the cylinder selector 10a To turn this off by the injection drive signal for the coil 3a to an inactive level "L" (OFF) so as to stop the fuel injection into the cylinder.
Wenn der Steuer-IC 4 den anderen Zylinder wählt, steuert der Steuer-IC 4 den Zylinderwählschalter 10b, um diesen einzuschalten, und steuert der Steuer-IC 4, ähnlich dem vorstehend beschriebenen Betrieb, den Trennschalter 6, den Entladeschalter 8 und den Konstantstromschalter 9, um diese ein- und auszuschalten. Folglich wird, wie zwischen den Zeitpunkten t12 und t16 in der 2 gezeigt, ein Laststrom (Einspritzventilstrom) ähnlich dem Laststrom der Spule 3a in die Spule 3b gespeist. Auf diese Weise wird die Stromversorgung der Spulen 3a und 3b der Einspritzventile 2a und 2b eines Paares von Zylindern, d. h. zwei Zylindern, gesteuert.If the control IC 4 selects the other cylinder controls the control IC 4 the cylinder selector switch 10b to turn it on, and controls the control IC 4 similar to the operation described above, the circuit breaker 6 , the discharge switch 8th and the constant current switch 9 to turn it on and off. Consequently, as between times t12 and t16 in FIG 2 shown a load current (injection valve current) similar to the load current of the coil 3a in the coil 3b fed. In this way, the power supply of the coils 3a and 3b the injection valves 2a and 2 B a pair of cylinders, ie two cylinders, controlled.
Der Schaltzeitpunkt des Verstärkungsschalters 16 in der Verstärkungsschaltung 5 und die Änderungen der Ströme und Spannungen im Hauptteil, die auftreten, wenn sich der Laststrom der Spule 3a dem Peakstromschwellenwert Pt annähert, sind nachstehend unter Bezugnahme auf die 4 und 5 näher beschrieben.The switching time of the amplification switch 16 in the amplification circuit 5 and the changes in the currents and voltages in the main part, which occur when the load current of the coil 3a the peak current threshold Pt, are described below with reference to FIGS 4 and 5 described in more detail.
In der 4 zeigen die Pfeile A1 bis A3 Stromlaufpfade von Strömen, die in einer Periode zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 in der 2 fließen. Der Steuer-IC 4 schaltet den Verstärkungsschalter 16 jede Einheitsperiode, die kürzer als eine Ein-Periode des Entladeschalters 8 ist, ein und aus. Wenn der Steuer-IC 4 den Verstärkungsschalter 16 einschaltet, fließt der Strom wie durch den Pfeil A1 in der 4 gezeigt. Wenn der Steuer-IC 4 den Verstärkungsschalter 16 ausschaltet, fließt der Strom wie durch den Pfeil A2 in der 4 gezeigt.In the 4 the arrows A1 to A3 show current paths of currents which in a period between the times t2 and t3 in the 2 flow. The control IC 4 switches the amplification switch 16 each unit period shorter than one on-period of the discharge switch 8th is, on and off. If the control IC 4 the amplification switch 16 turns on, the current flows as indicated by the arrow A1 in the 4 shown. If the control IC 4 the amplification switch 16 turns off, the current flows as indicated by the arrow A2 in the 4 shown.
Während der Entladeschalter 8 den Ein-Zustand aufweist, fließt der Laststrom der Spule 3a durch den Entladekondensator 7, die Spule 3a, den Zylinderwählschalter 10a und den Stromerfassungswiderstand R1, wie durch den Pfeil A3 in der 4 gezeigt. Aus diesem Grund beeinflusst, da die Verstärkungsschaltung 5 und der Entladekondensator 7 zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 in der 2 elektrisch voneinander getrennt werden, der Pumpbetrieb für die Spannungsverstärkung der Verstärkungsschaltung 5 die Spannung über den Anschlüssen des Entladekondensators 7 nicht.During the discharge switch 8th has the on state, the load current of the coil flows 3a through the discharge capacitor 7 , the sink 3a , the cylinder selector switch 10a and the current detection resistor R1 as indicated by the arrow A3 in FIG 4 shown. Because of this, because the amplification circuit 5 and the discharge capacitor 7 between times t2 and t3 in the 2 are electrically separated from each other, the pumping operation for the voltage gain of the amplification circuit 5 the voltage across the terminals of the discharge capacitor 7 Not.
5 zeigt im Allgemeinen, als ein Zeitdiagramm, den Laststrom der Spule 3a, die Spannung über den Anschlüssen des Entladekondensators 7 und die Spannung über den Anschlüssen des Ladekondensators 18, wenn sich der Laststrom der Spule 3a dem Peakstromschwellenwert Pt annähert. Ferner zeigt die 5 den Strom, der fließt, wenn die Spule 15 Energie während des Einschaltens des Verstärkungsschalters 16 speichert, und den Ladestrom, der fließt, wenn der Ladekondensator 18 Energie speichert. 5 In general, as a timing diagram, shows the load current of the coil 3a , the voltage across the terminals of the discharge capacitor 7 and the voltage across the terminals of the charging capacitor 18 when the load current of the coil 3a approaches the peak current threshold Pt. Furthermore, the shows 5 the current that flows when the coil 15 Energy during power up of the gain switch 16 stores, and the charging current, which flows when the charging capacitor 18 Energy stores.
Wie in der 5 gezeigt, nimmt, wenn der Steuer-IC 4 den Verstärkungsschalter 16 einschaltet, der Strom, der durch den Stromerfassungswiderstand R2 erfasst wird, in Übereinstimmung mit einer Impedanz der Spule 15 von dem Zeitpunkt t21 bis zu dem Zeitpunkt t22 zu. Wenn der Verstärkungsschalter 16 ausgeschaltet wird, fließt der Strom in Übereinstimmung mit der gespeicherten Energie der Spule 15 von dem Zeitpunkt t22 bis zu dem Zeitpunkt t23 zu dem Ladekondensator 18. Die Spannung über den Anschlüssen des Ladekondensators 18 nimmt an dem Zeitpunkt t22, an dem die gespeicherte Energie der Spule 15 zum Ladekondensator 18 fließt, augenblicklich zu. Folglich nimmt, von dem Zeitpunkt t21 bis zu dem Zeitpunkt t25, die Spannung über den Anschlüssen des Kondensators periodisch zu, durch das Ein- und Ausschalten des Verstärkungsschalters 16 der Verstärkungsschaltung 5 gemäß einer Steuerung durch den Steuer-IC 4.Like in the 5 shown, takes when the control ic 4 the amplification switch 16 turns on, the current detected by the current detection resistor R2, in accordance with an impedance of the coil 15 from time t21 to time t22 too. When the gain switch 16 is switched off, the current flows in accordance with the stored energy of the coil 15 from time t22 to time t23 to the charging capacitor 18 , The voltage across the terminals of the charging capacitor 18 takes at the time t22, at which the stored energy of the coil 15 to the charging capacitor 18 flows, instantly. Consequently, from time t21 to time t25, the voltage across the terminals of the capacitor increases periodically by turning the amplification switch on and off 16 the amplification circuit 5 in accordance with a control by the control IC 4 ,
Wenn der Steuer-IC 4 den Entladeschalter 8 von dem Zeitpunkt t31 bis zu dem Zeitpunkt t32 einschaltet, um den Laststrom von dem Entladekondensator 7 an die Spule 3a zu geben, nimmt die Spannung über den Anschlüssen des Entladekondensators 7 weiterhin ab, infolge des Energieverbrauchs der Widerstandskomponente (z. B. ESR von Entladekondensator 7 und Stromerfassungswiderstand R1), die auf dem Stromversorgungspfad der Spule 3a existiert. Da der Spannungsverstärkungsbetrieb der Verstärkungsschaltung 5 Änderungen der Anschlussspannung des Entladekondensators 7, wie vorstehend beschrieben, nicht beeinflusst, nimmt die Zunahmerate, d. h. die Steigung, des Laststroms der Spule 3a graduell ab und nicht schnell zu, sofern der Trennschalter 6 den Aus-Zustand aufweist und beide Enden des Trennschalters 6 unterbrochen sind. Aus diesem Grund wird, auch wenn sich die Lade- und Entladeperiode der Spule 15 und die Änderungsrate des Ladestroms mit der Batteriespannung VB ändern, der Einspritzzeitpunkt, so weit wie möglich, auf einen Standardzeitpunkt gesteuert und der Einspritzzeitpunkt stabilisiert.If the control IC 4 the discharge switch 8th from time t31 to time t32 to the load current from the discharge capacitor 7 to the coil 3a to give, takes the voltage across the terminals of the discharge capacitor 7 Furthermore, due to the power consumption of the resistance component (eg ESR of discharge capacitor 7 and current sensing resistor R1) acting on the power supply path of the Kitchen sink 3a exist. Since the voltage boost operation of the boost circuit 5 Changes in the terminal voltage of the discharge capacitor 7 As described above, the rate of increase, ie, the slope, of the load current of the coil decreases 3a gradually off and not fast too unless the disconnect switch 6 having the off state and both ends of the circuit breaker 6 are interrupted. For this reason, even if the charging and discharging period of the coil 15 and change the rate of change of the charging current with the battery voltage VB, control the injection timing as much as possible to a standard timing, and stabilize the injection timing.
In einem Vergleichsfall, in dem der Ladekondensator 18 und der Entladekondensator 7 beispielsweise als ein Ladekondensator einer Verstärkungsschaltung intergiert sind und arbeiten, ändert sich der Laststrom der Spule 3a, wie durch eine Signalwellenform in der 6 gezeigt, schematisch entsprechend dem in der 5 gezeigten Zeitdiagramm.In a comparative case, in which the charging capacitor 18 and the discharge capacitor 7 For example, as a charge capacitor of an amplification circuit are integrated and work, the load current of the coil changes 3a as indicated by a signal waveform in the 6 shown schematically according to the in the 5 shown timing diagram.
Bei dem Vergleichsbeispiel gemäß 6 steuert die Verstärkungsschaltung 5, wenn die Ladespannung des Ladekondensators am Zeitpunkt t31 unter einen Ladungsstartschwellenwert Vth fällt, den Verstärkungsschalter 16 in den Ein-Zustand und startet die Verstärkungsschaltung 5 die Stromversorgung zur Spule 15. Wenn die Verstärkungsschaltung 5 anschließend den Schalter 16 ausschaltet, wird die Energie der Spule 15 zum Kondensator entladen und die geladene Spannung des Kondensators erhöht.In the comparative example according to 6 controls the amplification circuit 5 when the charge voltage of the charging capacitor falls below a charge start threshold Vth at time t31, the boost switch 16 in the on state and starts the amplification circuit 5 the power supply to the coil 15 , When the amplification circuit 5 then the switch 16 turns off, the energy of the coil 15 discharges to the capacitor and increases the charged voltage of the capacitor.
Wenn der Verstärkungsschalter 16 aus dem Ein-Zustand ausgeschaltet wird, fließt der Ladestrom am Zeitpunkt t32 in der 6 sofort zum Ladekondensator und nimmt die Spannung des Ladekondensators schnell zu. Der Steuer-IC 4 benötigt eine bestimmte Schaltungsverzögerungszeit T zur Erfassung des Peakstroms. Aus diesem Grund nimmt, wenn der Peakstrom erfasst wird, der Ist-Strom, der in der Spule 3a fließt, zu einem höheren Stromwert Pta zu, der deutlich über dem Peakstromschwellenwert Pt liegt. Dies bewirkt ein Vorrücken des Einspritzzeitpunkts.When the gain switch 16 is switched off from the on state, the charging current flows at the time t32 in the 6 immediately to the charging capacitor and quickly increases the voltage of the charging capacitor. The control IC 4 requires a certain circuit delay time T to detect the peak current. For this reason, when the peak current is detected, the actual current that is in the coil increases 3a flows to a higher current value Pta, which is well above the peak current threshold Pt. This causes an advance of the injection timing.
Die Lade- und Entladeperiode der Spule 15 und die Steigung des Ladestroms ändern sich mit der Batteriespannung VB. Folglich neigt der Energieentladezeitpunkt der Verstärkungsschaltung 5 dazu, beeinflusst zu werden, und neigt der Einspritzstartzeitpunkt dazu, zu variieren.The charging and discharging period of the coil 15 and the slope of the charging current change with the battery voltage VB. Consequently, the energy discharge timing of the amplification circuit tends 5 to be influenced, and the injection start timing tends to vary.
Gemäß der ersten Ausführungsform sind der Kondensator 18, der Entladekondensator 7, der Trennschalter 6 und der Entladeschalter 8 vorgesehen. Wenn der Steuer-IC 4 die Spannung, mit der der Entladekondensator 7 wieder aufgeladen wird, über die Spule 3a bereitstellt, steuert der Steuer-IC 4 den Schalter 6, um diesen auszuschalten, um so beide Enden des Trennschalters 6 voneinander zu trennen. Folglich wird verhindert, dass der Spannungsverstärkungsbetrieb der Verstärkungsschaltung 5 die Änderung der Spannung über den Anschlüssen des Entladekondensators 7 beeinflusst. Während der Trennschalter 6 in dem Aus-Zustand verbleibt, nimmt die Zunahmerate des Laststroms der Spule 3a des Einspritzventils 2a graduell ab und nicht schnell zu. eine Folglich wird, auch wenn der Steuer-IC 4 die Schaltungsverzögerungszeit T, die vorliegt, nachdem der Laststrom den Peakstromschwellenwert Pt erreicht hat, zur Erfassung des Peakstroms benötigt, dies nur in einem geringen Strom resultieren, so wie es nahe dem Zeitpunkt t32 in der 5 gezeigt ist. Auch wenn sich die Lade- und Entladeperiode der Spule 15 und die Änderungsrate des Ladestroms zu dem Ladekondensator 18 mit der Batteriespannung VB ändern, wird diese Änderung nicht durch den Entladestrom des Entladekondensators 7 beeinflusst. Folglich wird der Einspritzzeitpunkt so nahe wie möglich an den Standardzeitpunkt gesteuert und stabilisiert.According to the first embodiment, the capacitor 18 , the discharge capacitor 7 , the disconnector 6 and the discharge switch 8th intended. If the control IC 4 the voltage with which the discharge capacitor 7 is recharged, over the coil 3a provides controls the control IC 4 the switch 6 To turn this off, so as to both ends of the circuit breaker 6 separate from each other. Consequently, the voltage-boosting operation of the amplification circuit is prevented 5 the change in voltage across the terminals of the discharge capacitor 7 affected. While the circuit breaker 6 remains in the off state, the rate of increase of the load current of the coil decreases 3a of the injection valve 2a Gradually off and not fast too. Consequently, even if the control IC 4 the circuit delay time T present after the load current has reached the peak current threshold Pt needed to detect the peak current, which results in only a small current, as it does near time t32 in FIG 5 is shown. Even if the charging and discharging period of the coil 15 and the rate of change of the charging current to the charging capacitor 18 change with the battery voltage VB, this change is not due to the discharge of the discharge capacitor 7 affected. As a result, the injection timing is controlled and stabilized as close to the standard time as possible.
Wenn der Steuer-IC 4 den Entladeschalter 8 in einen Entlade-Aus-Zustand steuert, um die Entladung zu stoppen, schaltet der Steuer-IC 4 den Trennschalter 6 ein, der zwischen den Ladekondensator 18 und den Entladekondensator 7 geschaltet ist. Aus diesem Grund können, sofern sich die Verstärkungsschaltung 5 im Verstärkungsbetrieb befindet, in einer Periode verschieden von der Entladeperiode des Entladekondensators 7, der Ladekondensator 18 und der Entladekondensator 7 mit der verstärkten Spannung geladen werden.If the control IC 4 the discharge switch 8th in a discharge-off state controls to stop the discharge, the control IC switches 4 the circuit breaker 6 one between the charging capacitor 18 and the discharge capacitor 7 is switched. For this reason, provided the amplification circuit 5 in the amplifying operation, in a period different from the discharging period of the discharge capacitor 7 , the charging capacitor 18 and the discharge capacitor 7 be charged with the boosted voltage.
Für den Fall, dass die Kapazität des Entladekondensators 7 geringer als diejenige des Ladekondensators 18 ist, kann die Effizienz des Wiederaufladens von dem Ladekondensator 18 zu dem Entladekondensator 7 verbessert werden.In the event that the capacity of the discharge capacitor 7 lower than that of the charging capacitor 18 is, the efficiency of recharge from the charging capacitor 18 to the discharge capacitor 7 be improved.
Ferner sind die Dioden 13 und 14, die als die Rückspeicherungsschaltung vorgesehen sind, verbunden, um den Rücklaufstrom, der in der Spule 3a beim Ausschalten des Entladeschalters 8 erzeugt wird, rückzuspeichern bzw. rückzuführen. Dies führt dazu, dass die Effizienz bei der Energieausnutzung verbessert wird.Further, the diodes 13 and 14 , which are provided as the restoring circuit, connected to the return current flowing in the coil 3a when switching off the discharge switch 8th is generated, restore or return. As a result, efficiency in energy utilization is improved.
(Zweite Ausführungsform)Second Embodiment
Die 7 bis 9 zeigen eine zweite Ausführungsform. Die zweite Ausführungsform ist als eine Entladungsenergiesteuervorrichtung 201 einer Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für einen vierzylindrigen Verbrennungsmotor (N = 4) aufgebaut. Wie in der 7 gezeigt, weist die Entladungsenergiesteuervorrichtung 201, als einen Hauptteil, den Steuer-IC 4, die Verstärkungsschaltung 5, Trennschalter 61, 62 als Trennschaltungen, Entladekondensatoren 71, 72, Entladeschalter 81, 82 als Entladeschaltkreise, Konstantstromschalter 91, 92 und Zylinderwählschalter 101a, 101b, 102a, 102b auf. Die Entladungsenergiesteuervorrichtung 201 weist ferner periphere Schaltungen auf, die den Hauptteil begleiten, wie beispielsweise Dioden 111, 112, 121, 122, 131, 132, 141, 142 und Stromerfassungswiderstände R11, R12.The 7 to 9 show a second embodiment. The second embodiment is as a discharge power control device 201 a fuel injection control apparatus for a four-cylinder internal combustion engine (N = 4). Like in the 7 shows the discharge power control device 201 , as a main part, the control IC 4 , the amplification circuit 5 , Disconnector 61 . 62 as isolators, discharge capacitors 71 . 72 , Discharge switch 81 . 82 as discharge circuits, constant current switches 91 . 92 and cylinder selector switch 101 . 101b . 102 . 102b on. The discharge power control device 201 further includes peripheral circuits that accompany the body, such as diodes 111 . 112 . 121 . 122 . 131 . 132 . 141 . 142 and current detection resistors R11, R12.
Wie in der 7 gezeigt, ist die Verstärkungsschaltung 5 mit dem Ladekondensator 18 ähnlich der ersten Ausführungsform aufgebaut. In der zweiten Ausführungsform sind zwei gemeinsame Leitungen L1 und L2 vorgesehen. Die Trennschalter 61, 62, die Entladekondensatoren 71, 72, die Entladeschalter 81, 82 und die Konstantstromschalter 91, 92 sind parallel zueinander vorgesehen. Der Trennschalter 61, der Entladekondensator 71, der Entladeschalter 81 und der Konstantstromschalter 91 sind mit der gleichen gemeinsamen Leitung L1 verbunden. Der Trennschalter 62, der Entladekondensator 72, der Entladeschalter 82 und der Konstantstromschalter 92 sind mit der gleichen gemeinsamen Leitung 12 verbunden. Der Ladekondensator 18 und die Trennschalter 61 und 62 sind gemeinsam mit dem Ladeknoten N1 verbunden, so dass die verstärkte Spannung, mit der der Ladekondensator 18 geladen wird, zur Wiederaufladung an die Entladekondensatoren 71 und 72 gegeben wird, die mit den gemeinsamen Leitungen L1 und L2 verbunden sind.Like in the 7 shown is the amplification circuit 5 with the charging capacitor 18 constructed similar to the first embodiment. In the second embodiment, two common lines L1 and L2 are provided. The circuit breaker 61 . 62 , the discharge capacitors 71 . 72 , the discharge switch 81 . 82 and the constant current switches 91 . 92 are provided parallel to each other. The circuit breaker 61 , the discharge capacitor 71 , the unload switch 81 and the constant current switch 91 are connected to the same common line L1. The circuit breaker 62 , the discharge capacitor 72 , the unload switch 82 and the constant current switch 92 are with the same common line 12 connected. The charging capacitor 18 and the circuit breakers 61 and 62 are connected in common with the charging node N1, so that the amplified voltage with which the charging capacitor 18 is charged for recharging to the discharge capacitors 71 and 72 is given, which are connected to the common lines L1 and L2.
Spulen 31a und 31b des Paares von Einspritzventilen 21a und 21b sind über einen Ausgangsanschluss 11c mit der gemeinsamen Leitung L1 verbunden. Ein Paar von Zylinderwählschaltern 101a und 101b ist entsprechend den Spulen 31a bzw. 31b der Einspritzventile 21a bzw. 21b vorgesehen. Die Spulen 32a und 32b des Paares von Einspritzventilen 22a und 22b sind über einen Anschluss 12c mit der gemeinsamen Leitung 12 verbunden. Ein Paar von Zylinderwählschaltern 102a und 101b ist entsprechend den Spulen 32a bzw. 32b des Einspritzventile 22a bzw. 22b vorgesehen.Do the washing up 31a and 31b of the pair of injectors 21a and 21b are via an output port 11c connected to the common line L1. A pair of cylinder selector switches 101 and 101b is according to the coils 31a respectively. 31b the injection valves 21a respectively. 21b intended. The spools 32a and 32b of the pair of injectors 22a and 22b are about a connection 12c with the common line 12 connected. A pair of cylinder selector switches 102 and 101b is according to the coils 32a respectively. 32b of injectors 22a respectively. 22b intended.
Die Spulen 31a und 31b der Einspritzventile 21a und 21b sind gemeinsam mit einem Ausgangsanschluss 11c der Seite hohen Potentials verbunden. Die Spulen 32a und 32b der Einspritzventile 22a und 22b sind gemeinsam mit einem Ausgangsanschluss 12c der Seite hohen Potentials verbunden. Die Spulen 31a und 31b der Einspritzventile 21a und 21b sind mit Ausgangsanschlüssen 11a bzw. 11b der Seite niedrigen Potentials verbunden. Die Spulen 32a und 32b der Einspritzventile 22a und 22b sind mit Ausgangsanschlüssen 12a bzw. 12c der Seite niedrigen Potentials verbunden.The spools 31a and 31b the injection valves 21a and 21b are common with an output terminal 11c connected to the high potential side. The spools 32a and 32b the injection valves 22a and 22b are common with an output terminal 12c connected to the high potential side. The spools 31a and 31b the injection valves 21a and 21b are with output connections 11a respectively. 11b connected to the low potential side. The spools 32a and 32b the injection valves 22a and 22b are with output connections 12a respectively. 12c connected to the low potential side.
Die Zylinderwählschalter 101a und 101b sind zwischen die Ausgangsanschlüsse 11a bzw. 11b der Seite niedrigen Potentials und den Massepotentialknoten NS geschaltet. Die Zylinderwählschalter 102a und 102b sind zwischen die Ausgangsanschlüsse 12a bzw. 12b der Seite niedrigen Potentials und den Massepotential Knoten NS geschaltet.The cylinder selector switch 101 and 101b are between the output terminals 11a respectively. 11b the low potential side and the ground potential node NS are switched. The cylinder selector switch 102 and 102b are between the output terminals 12a respectively. 12b the low potential side and the ground potential node NS are switched.
Die Dioden 131 und 141 sind in Durchlassrichtung zwischen die Ausgangsanschlüsse 11a und 11b der Seite niedrigen Potentials und den Ladeknoten N1 des Ladekondensators 18 geschaltet. Die Dioden 132 und 142 sind in Durchlassrichtung zwischen die Ausgangsanschlüsse 12a und 12b der Seite niedrigen Potentials und den Ladeknoten N1 des Ladekondensators 18 geschaltet.The diodes 131 and 141 are in the forward direction between the output terminals 11a and 11b the low potential side and the charging node N1 of the charging capacitor 18 connected. The diodes 132 and 142 are in the forward direction between the output terminals 12a and 12b the low potential side and the charging node N1 of the charging capacitor 18 connected.
Der Stromerfassungswiderstand R11 ist entsprechend den Spulen 31a und 31b des Paares von Einspritzventilen 21a und 21b vorgesehen, die mit der gleichen gemeinsamen Leitung L1 verbunden und in Reihe mit dem Paar von Zylinderwählschaltern 101a und 101b geschaltet sind. In gleicher Weise ist der Stromerfassungswiderstand R12 entsprechend den Spulen 32a und 32b des Paares von Einspritzventilen 22a und 22b vorgesehen, die mit der gleichen gemeinsamen Leitung 12 verbunden und in Reihe mit dem Paar von Zylinderwählschaltern 102a und 102b geschaltet sind. Die Spannungen über den Anschlüssen der Stromerfassungswiderstände R11 und R12 werden an den Steuer-IC 4 gegeben.The current detection resistor R11 is corresponding to the coils 31a and 31b of the pair of injectors 21a and 21b provided connected to the same common line L1 and in series with the pair of Zylinderwählschaltern 101 and 101b are switched. Similarly, the current detection resistor R12 is corresponding to the coils 32a and 32b of the pair of injectors 22a and 22b provided with the same common line 12 connected and in series with the pair of cylinder selector switches 102 and 102b are switched. The voltages across the terminals of the current detection resistors R11 and R12 are applied to the control IC 4 given.
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich in den folgenden Punkten von der ersten Ausführungsform. In der zweiten Ausführungsform sind, obgleich nur ein Ladekondensator 18 vorgesehen ist, zwei Trennschalter 61, 62, zwei Entladekondensatoren 71, 72, zwei Entladeschalter 81, 82 und zwei gemeinsame Leitungen L1, L2 an der Ausgangsseite des Ladekondensators 18 vorgesehen. Aus diesem Grund weist der Ladekondensator 18 vorzugsweise eine Kapazität auf, die ausreichend ist, um verstärkte Energie zur Ansteuerung der Spulen 31a, 31b, 32a, 32b der Einspritzventile 21a, 21b, 22a, 22b der vier Zylinder zu speichern. Für den Fall, dass die verstärkte Spannung des Ladekondensators 18 sinkt und nicht ausreichend Energie bereitgestellt werden kann, lädt die Verstärkungsschaltung 5 vorzugsweise den Ladekondensator 18 wieder auf, bevor die Ladeenergie abnimmt.The second embodiment differs from the first embodiment in the following points. In the second embodiment, although only one charging capacitor 18 is provided, two disconnectors 61 . 62 , two discharge capacitors 71 . 72 , two discharge switches 81 . 82 and two common lines L1, L2 on the output side of the charging capacitor 18 intended. For this reason, the charging capacitor points 18 Preferably, a capacity sufficient to provide increased energy to drive the coils 31a . 31b . 32a . 32b the injection valves 21a . 21b . 22a . 22b to save the four cylinders. In the event that the amplified voltage of the charging capacitor 18 decreases and insufficient energy can be provided, the boost circuit loads 5 preferably the charging capacitor 18 again, before the charging energy decreases.
In einem Fall führt der Steuer-IC 4 eine mehrstufige Einspritzsteuerverarbeitung aus, durch abwechselndes Umschalten der Einspritzventile 21a, 21b, 22a, 22b, die mit den gemeinsamen Leitungen L1 und L2 verbunden sind. Bei der mehrstufigen Einspritzsteuerung wird eine Kraftstoffeinspritzung für eine Verbrennung in jedem Zylinder in mehrere Einspritzungen unterteilt, wobei benachbarte zwei von diesen beispielsweise mit einem kurzen Intervall von ungefähr 100 μs bis 500 μs getrennt sind. Bei dieser Steuerung werden die gemeinsamen Leitungen L1 und L2 abwechselnd umgeschaltet. Vorzugsweise werden die Einspritzventile umgeschaltet, um schnell angesteuert zu werden, indem die verstärkte Spannung der Verstärkungsschaltung 5 an die Spule (wie beispielsweise 32b) gegeben wird, wenn die Rücklaufenergie auf einer gemeinsamen Leitung (wie beispielsweise L1) rückgespeichert bzw. rückgeführt wird. Um ein Abfallen der verstärkten Spannung der Verstärkungsschaltung 5 zu dieser Zeit zu verhindern, muss der Ladekondensator 18 schnell geladen werden, indem die Schaltungen gemäß der folgenden Verarbeitung betrieben werden.In one case, the control IC performs 4 a multi-stage injection control processing, by alternately switching the injectors 21a . 21b . 22a . 22b which are connected to the common lines L1 and L2. In the multi-stage injection control, a fuel injection for combustion in each cylinder is divided into a plurality of injections, adjacent two of which are separated, for example, with a short interval of about 100 μs to 500 μs. In this control, the common lines L1 and L2 are alternately switched. Preferably, the injectors are switched to be driven quickly by the amplified voltage of the amplification circuit 5 to the coil (such as 32b ) is given when the flyback energy is restored on a common line (such as L1). To a drop in the amplified voltage of the amplification circuit 5 To prevent at this time, the charging capacitor needs 18 can be charged quickly by operating the circuits according to the following processing.
8 zeigt allgemeine Betriebsabläufe in einem Zeitdiagramm. Der Steuer-IC 4 veranlasst die Verstärkungsschaltung 5, den Verstärkungsbetrieb zum Einspritzen von Kraftstoff in jeden Zylinder auszuführen. Zu diesem Zweck schaltet der Steuer-IC 4 den Verstärkungsschalter 16 ein und aus und erhöht die Ladespannung des Ladekondensators 18 auf die vorbestimmte Spannung, die die Batteriespannung VB überschreitet. Wie an dem Zeitpunkt t41 in der 8 gezeigt, schaltet der Steuer-IC 4 die Trennschalter 61 und 62 ein, um die Entladekondensatoren 71 und 72 mit der verstärkten Spannung zu laden. Der Ladekondensator 18 und die Entladekondensatoren 71, 72 werden so auf die vorbestimmte verstärkte Spannung geladen. 8th shows general operations in a time chart. The control IC 4 causes the amplification circuit 5 to execute the boost operation for injecting fuel into each cylinder. For this purpose, the control IC switches 4 the amplification switch 16 on and off and increases the charging voltage of the charging capacitor 18 to the predetermined voltage exceeding the battery voltage VB. As at the time t41 in the 8th shown, the control IC turns off 4 the circuit breaker 61 and 62 to the discharge capacitors 71 and 72 to load with the amplified voltage. The charging capacitor 18 and the discharge capacitors 71 . 72 are thus charged to the predetermined amplified voltage.
Für den Fall, dass Kraftstoff in den vorbestimmten ersten Zylinder gespritzt wird, indem der Strom an das Einspritzventil 21a gegeben wird, das mit der gemeinsamen Leitung L1 verbunden ist, wird der Zylinderwählschalter 101a, der dem ersten Zylinder entspricht, eingeschaltet, indem der aktive Pegel ”H” des Einspritzansteuersignals an den Steueranschluss des Zylinderwählschalters 101a gegeben wird, so wie es an dem Zeitpunkt t42 in der 8 gezeigt ist. Der Steuer-IC 4 schaltet den Trennschalter 61 gleichzeitig oder unmittelbar nach dem Zeitpunkt t42 aus und den Entladeschalter 81 gleichzeitig oder unmittelbar nach dem Zeitpunkt t42 ein.In the event that fuel is injected into the predetermined first cylinder by supplying the current to the injector 21a is given, which is connected to the common line L1, the cylinder selector switch 101 , which corresponds to the first cylinder, turned on by the active level "H" of the Einspritzansteuersignals to the control terminal of the cylinder selection switch 101 is given, as it is at the time t42 in the 8th is shown. The control IC 4 switches the disconnector 61 simultaneously or immediately after the time t42 off and the discharge switch 81 simultaneously or immediately after the time t42.
Wenn der Zylinderwählschalter 101a und der Entladeschalter 81 eingeschaltet werden, wird die geladene Spannung des Entladekondensators 71 zur Spule 31a entladen. Der Laststrom der Spule 31a steigt im Ansprechen hierauf, wie in einer Periode von dem Zeitpunkt t42 bis zu dem Zeitpunkt t43 in der 8 gezeigt. Der Steuer-IC 4 erfasst den Laststrom der Spule 31a, indem er die Spannung über den Anschlüssen des Stromerfassungswiderstands R11 erfasst. Der Steuer-IC 4 schaltet den Entladeschalter 81 aus, wenn der Laststrom der Spule 31a den Peakstromschwellenwert Pt erreicht, wie am Zeitpunkt t43 in der 8 gezeigt. Der Steuer-IC 4 schaltet den Trennschalter 61 gleichzeitig ein oder unmittelbar nachdem der Entladeschalter 81 ausgeschaltet wurde. Wenn der Steuer-IC 4 den Trennschalter 61 einschaltet, wird der Entladekondensator 71 mit der geladenen Spannung des Ladekondensators 18 wieder aufgeladen. Folglich kann die Verstärkungsschaltung 5 den Entladekondensator 71 direkt mit ihrer verstärkten Spannung laden.When the cylinder selector switch 101 and the discharge switch 81 are turned on, the charged voltage of the discharge capacitor 71 to the coil 31a discharged. The load current of the coil 31a rises in response thereto, as in a period from the time t42 to the time t43 in the 8th shown. The control IC 4 detects the load current of the coil 31a by detecting the voltage across the terminals of the current detection resistor R11. The control IC 4 switches the discharge switch 81 off when the load current of the coil 31a reaches the peak current threshold Pt as at time t43 in FIG 8th shown. The control IC 4 switches the disconnector 61 at the same time as or immediately after the discharge switch 81 was turned off. If the control IC 4 the circuit breaker 61 turns on, the discharge capacitor 71 with the charged voltage of the charging capacitor 18 recharged. Consequently, the amplification circuit 5 the discharge capacitor 71 charge directly with their boosted voltage.
Auch wenn der Steuer-IC 4 den Entladeschalter 81 in den Entlade-Aus-Zustand umschaltet, um die Entladung des Entladekondensators 7 zu stoppen, setzt die Spule 31a des Einspritzventils 21a die Erzeugung der Spannung an ihren beiden Enden fort. Dies führt dazu, dass der Rücklaufstrom in der Spule 31a erzeugt wird, auch nachdem der Entladeschalter 81 ausgeschaltet wurde. Dieser Rücklaufstrom fließt durch die Diode 121, die Spule 31a des Einspritzventils 21a, die Diode 131 und den Ladekondensator 18, wie durch einen Pfeil A4 in der 9 gezeigt. Gemäß der zweiten Ausführungsform wird die Rücklaufenergie, wie vorstehend beschrieben, zu dem Ladekondensator 18 rückgeführt, um darin gespeichert zu werden. Da der Trennschalter 61, der mit der gemeinsamen Leitung L1 verbunden ist, den Ein-Zustand aufweist, fließt der Rücklaufstrom auch zu dem Entladekondensator 71, der mit dem Trennschalter 61 verbunden ist. Dies führt dazu, dass die Rücklaufenergie zu dem Entladekondensator 71 rückgeführt werden kann, um darin gespeichert zu werden. Obgleich der Laststrom der Spule 31a sinkt, da die Rücklaufenergie, wie vorstehend beschrieben, rückgespeichert wird, steuert der Steuer-IC 4 anschießend den Laststrom, der durch den Stromerfassungswiderstand R11 erfasst wird, so dass dieser in einem vorbestimmten Bereich des Konstantstroms liegt.Even if the control IC 4 the discharge switch 81 Switches to the discharge-off state to the discharge of the discharge capacitor 7 stop, set the coil 31a of the injection valve 21a the generation of tension at both ends. This causes the return current in the coil 31a is generated even after the discharge switch 81 was turned off. This return current flows through the diode 121 , the sink 31a of the injection valve 21a , the diode 131 and the charging capacitor 18 as indicated by an arrow A4 in the 9 shown. According to the second embodiment, the flyback energy as described above becomes the charging capacitor 18 returned to be stored therein. Because the circuit breaker 61 which is connected to the common line L1 having the on-state, the return current also flows to the discharge capacitor 71 that with the disconnector 61 connected is. This causes the return energy to the discharge capacitor 71 can be returned to be stored therein. Although the load current of the coil 31a decreases, since the flyback energy, as described above, is restored, controls the control IC 4 thereafter, the load current detected by the current detection resistor R11 to be within a predetermined range of the constant current.
Während die Rücklaufenergie rückgespeichert wird, hält der Steuer-IC 4 den Zylinderwählschalter 101a des vorbestimmten ersten Zylinders aufrecht, speist den Strom jedoch in die Spule 32b des Einspritzventils 22b, die mit der anderen gemeinsamen Leitung 12 verbunden ist. Folglich wird Kraftstoff in den zweiten Zylinder gespritzt. Zu dieser Zeit schaltet der Steuer-IC 4, wie an dem Zeitpunkt t44 in der 8 gezeigt, den Zylinderwählschalter 102b ein, indem er den aktiven Pegel ”H” des Einspritzansteuersignals der Spule 32b an den Steueranschluss des Zylinderwählschalters 102b gibt, der dem zweiten Zylinder entspricht.While the return energy is restored, the control IC stops 4 the cylinder selector switch 101 upright of the predetermined first cylinder, however, feeds the current into the coil 32b of the injection valve 22b that with the other common line 12 connected is. Consequently, fuel is injected into the second cylinder. At this time, the control IC turns off 4 as at time t44 in the 8th shown, the cylinder selector switch 102b by taking the active level "H" of the injection drive signal of the coil 32b to the control port of the cylinder selector switch 102b which corresponds to the second cylinder.
Der Steuer-IC 4 schaltet den Entladeschalter 82 gleichzeitig oder unmittelbar nach dem Zeitpunkt t44 ein. Wenn der Zylinderwählschalter 102b und der Entladeschalter 82 eingeschaltet werden, wird die geladene Spannung des Entladekondensators 72 zur Spule 32b des Einspritzventils 22b entladen. Der Laststrom der Spule 32b steigt im Ansprechen hierauf, wie in einer Periode von dem Zeitpunkt t44 bis zu dem Zeitpunkt t45 in der 8 gezeigt. Zu dieser Zeit wird der Trennschalter 62 der gemeinsamen Leitung L2 ausgeschaltet. Aus diesem Grund wird der Laststrom, der von dem Entladekondensator 72 an die Spule 32b des Einspritzventils 22b gegeben wird, nicht durch den Spannungsverstärkungsbetrieb der Verstärkungsschaltung 5 beeinflusst. Ferner wird, wie durch einen Pfeil A5 in der 9 gezeigt, der Laststrom nicht durch den Rücklaufstrom beeinflusst, der in der gemeinsamen Leitung L1 fließt. Dies führt dazu, dass der Entladestrom stabilisiert werden kann.The control IC 4 switches the discharge switch 82 simultaneously or immediately after the time t44. When the cylinder selector switch 102b and the discharge switch 82 are turned on, the charged voltage of the discharge capacitor 72 to the coil 32b of the injection valve 22b discharged. The load current of the coil 32b rises in response thereto, as in a period from the time t44 to the time t45 in the 8th shown. At this time, the circuit breaker 62 the common line L2 off. For this reason, the load current flowing from the discharge capacitor 72 to the coil 32b of the injection valve 22b is not given by the voltage boosting operation of the boosting circuit 5 affected. Further, as indicated by an arrow A5 in FIG 9 shown, the load current is not affected by the return current flowing in the common line L1. This results in that the discharge current can be stabilized.
Wenn die Verstärkungsschaltung 5 die verstärkte Spannung an die Spule 32b des Einspritzventils 22b des zweiten Zylinder gibt, ist die Spannung über den Anschlüssen des Ladekondensators 18 gegebenenfalls abgefallen, da die Bereitstellung der verstärkten Spannung für die Spule 31a des Einspritzventils 21a des ersten Zylinder unmittelbar vor der Bereitstellung der verstärkten Spannungszufuhr für die Spule 32b erfolgt ist. Gemäß der zweiten Ausführungsform setzt die Verstärkungsschaltung 5 das Laden der Spannung über den Anschlüssen des Ladekondensators 18 jedoch auch in einer Periode der Unterbrechung zwischen dem Ladekondensator 18 und dem Entladekondensator 72 durch den Trennschalter 62 fort. Aus diesem Grund wird der Ladekondensator 18 auch in einer Periode der Entladung des Entladekondensators 72 unabhängig geladen. Folglich werden, auch wenn der Steuer-IC 4 die Entladekondensatoren 71 und 72 steuert, um diese für die mehrstufige Einspritzverarbeitung nacheinander zu entladen, die Entladevermögen der Entladekondensatoren 71 und 72 aufrechterhalten, um die Entladevermögen nicht zu verlieren. Folglich ist es möglich, die Lastströme zu den Spulen 31a und 32b der Einspritzventile 21a bzw. 22b zu erhöhen. Nach diesem Betrieb arbeitet die zweite Ausführungsform ähnlich der ersten Ausführungsform. Auf diese Weise kann eine Energieversorgung zu den Spulen 31a, 31b, 32a, 32b der Einspritzventile 21a, 21b, 22a, 22b von zwei Paaren von Zylindern, d. h. vier Zylindern, unter Verwendung der mehrstufigen Einspritztechnologie gesteuert werden.When the amplification circuit 5 the amplified voltage to the coil 32b of the injection valve 22b of the second cylinder, the voltage across the terminals of the charging capacitor 18 possibly dropped off, as the provision of the amplified voltage for the coil 31a of the injection valve 21a of the first cylinder immediately before providing the boosted voltage to the coil 32b is done. According to the second embodiment, the amplification circuit sets 5 charging the voltage across the terminals of the charging capacitor 18 but also in a period of interruption between the charging capacitor 18 and the discharge capacitor 72 through the circuit breaker 62 continued. For this reason, the charging capacitor 18 also in a period of discharge of the discharge capacitor 72 independently loaded. Consequently, even if the control IC 4 the discharge capacitors 71 and 72 controls, in order to discharge these for the multi-stage injection processing sequentially, the discharge capacity of the discharge capacitors 71 and 72 maintained in order not to lose the unloading capacity. Consequently, it is possible to transfer the load currents to the coils 31a and 32b the injection valves 21a respectively. 22b to increase. After this operation, the second embodiment operates similarly to the first embodiment. In this way, a power supply to the coils 31a . 31b . 32a . 32b the injection valves 21a . 21b . 22a . 22b controlled by two pairs of cylinders, ie four cylinders, using the multi-stage injection technology.
D. h., in der herkömmlichen Technologie ist es wahrscheinlich, dass das Ladevermögen der Verstärkungsschaltung, die die Ladesteuerung während der Periode des Entladens des Entladekondensators stoppt, abnimmt, so dass es während der mehrstufigen Einspritzung unzureichend ist. Gemäß der zweiten Ausführungsform werden jedoch, wenn die Entladekondensatoren 71 und 72 zu den Spulen 31a und 32b entladen werden, die Trennschalter 61 und 62 ausgeschaltet. Dies führt dazu, dass die Verstärkungsschaltung 5 den Ladekondensator 18 mit der verstärkten Spannung laden kann, und zwar auch in der Periode des Entladens der Entladekondensatoren 71 und 72. Folglich wird verhindert, dass der Verstärkungszeitpunkt der Verstärkungsschaltung 5 den Ladezustand der Entladekondensatoren 71 und 72 beeinflusst, so dass ein Betrieb und Vorteil gleich der ersten Ausführungsform realisierbar sind.That is, in the conventional technology, it is likely that the capacity of the boosting circuit, which stops the charge control during the period of discharging the discharge capacitor, is likely to be insufficient so that it is insufficient during the multi-stage injection. According to the second embodiment, however, when the discharge capacitors 71 and 72 to the coils 31a and 32b be discharged, the circuit breaker 61 and 62 switched off. This causes the amplification circuit 5 the charging capacitor 18 can charge with the amplified voltage, even in the period of discharging the discharge capacitors 71 and 72 , As a result, the amplification timing of the amplification circuit is prevented 5 the state of charge of the discharge capacitors 71 and 72 influenced, so that an operation and advantage equal to the first embodiment can be realized.
In der Periode des Entladens des Entladekondensators 72, der mit der gemeinsamen Leitung 12 verbunden ist, wird die Rücklaufenergie, die in dem Strompfad erzeugt wird, der durch den Pfeil A4 in der 9 gezeigt ist, von der gemeinsamen Leitung L1 zum Ladekondensator 18 rückgespeichert bzw. rückgeführt. Wenn der Strom, der auf der gemeinsamen Leitung L1 erzeugt wird, rückgespeichert wird, steuert der Steuer-IC 4 den Trennschalter 62, der mit der gemeinsamen Leitung 12 verbunden ist, in den Aus-Zustand. Aus diesem Grund wird, auch in der Periode des Entladens des Entladekondensators 72, der mit der gemeinsamen Leitung L1 verbunden ist, die Energie entsprechend dem Rücklaufstrom, der in der gemeinsamen Leitung L1 fließt, in geeigneter Weise zu dem Ladekondensator 18 rückgeführt.In the period of discharging the discharge capacitor 72 who with the common line 12 is connected, the flyback energy generated in the current path indicated by arrow A4 in FIG 9 is shown, from the common line L1 to the charging capacitor 18 restored or returned. When the current generated on the common line L1 is restored, the control IC controls 4 the circuit breaker 62 who with the common line 12 is connected in the off state. For this reason, even in the period of discharging the discharge capacitor 72 , which is connected to the common line L1, the energy corresponding to the return current flowing in the common line L1, suitably to the charging capacitor 18 recycled.
(Weitere Ausführungsform)(Further embodiment)
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in verschiedenen anderen Ausführungsformen realisierbar. So sind beispielsweise die folgenden Modifikationen und Änderungen denkbar. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind kombinierbar.The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be realized in various other embodiments. For example, the following modifications and changes are conceivable. The embodiments described above can be combined.
Es können andere Steuervorrichtungen anstelle des Steuer-IC 4 verwendet werden. Die Struktur und die Funktion, die von der Steuervorrichtung bereitgestellt werden, können durch Software, die in einer Speichervorrichtung gespeichert wird, und einen Computer zum Ausführen derartiger gespeicherter Software, Software, Hardware oder eine Kombination aus der Software und der Hardware bereitgestellt werden. Für den Fall, dass die Steuervorrichtung durch eine elektronische Schaltung in Form von Hardware bereitgestellt wird, ist sie aus einer digitalen Schaltung mit einer oder mehreren logischen Schaltungen oder einer analogen Schaltung aufgebaut. Für den Fall, dass die Steuervorrichtung verschiedene Steuerungen per Software ausführt, speichert der Speicher Programme und führt eine Hauptsteuereinheit die gespeicherten Programme aus.There may be other control devices instead of the control IC 4 be used. The structure and function provided by the controller may be provided by software stored in a storage device and a computer for executing such stored software, software, hardware, or a combination of the software and the hardware. In the case that the control device is provided by an electronic circuit in the form of hardware, it is constructed of a digital circuit with one or more logic circuits or an analog circuit. In the case where the control device executes various controls by software, the memory stores programs and a main control unit executes the stored programs.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen dienen als Beispiele für den Verbrennungsmotor mit Einspritzventilen von zwei Zylindern und vier Zylindern, um die Beschreibung zu vereinfachen. Eine Steuerung gleich den obigen kann jedoch für Einspritzventile von sechs oder einer anderen Anzahl von Zylindern erfolgen. In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen dient die Trennschaltung als ein Beispiel für die Trennschalter 6, 61 und 62, die jeweils nur aus einem n-Kanal-MOS-Transistor aufgebaut sind. Die Transistoren können jedoch von der n-Kanal-Bauart verschieden sein. Ferner kann die Trennschaltung aus einer Kombination von anderen Vorrichtungen aufgebaut sein. In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen dient der Entladeschaltkreis als ein Beispiel für die Entladeschalter 8, 81 und 82, die jeweils nur aus einem n-Kanal-MOS-Transistor aufgebaut sind. Die Transistoren können jedoch von der n-Kanal-Bauart verschieden sein. Ferner kann der Entladeschaltkreis aus einer Kombination von anderen Elementen, wie beispielsweise Widerständen, aufgebaut sein. In gleicher Weise ist die Rückspeicherungsschaltung nicht auf die eine Diode 13, 14, 131, 132, 141, 142 beschränkt, sondern kann anderen Schaltungsaufbaus sein.The embodiments described above serve as examples of the internal combustion engine with injectors of two cylinders and four cylinders to simplify the description. However, control similar to the above may be for injectors of six or a different number of cylinders. In the embodiments described above, the isolator circuit serves as an example of the circuit breakers 6 . 61 and 62 , which are each constructed of only one n-channel MOS transistor. However, the transistors may be different from the n-channel type. Further, the isolation circuit may be constructed of a combination of other devices. In the above As described embodiments, the discharge circuit serves as an example of the discharge switch 8th . 81 and 82 , which are each constructed of only one n-channel MOS transistor. However, the transistors may be different from the n-channel type. Furthermore, the discharge circuit may be constructed of a combination of other elements, such as resistors. Likewise, the restore circuit is not on the one diode 13 . 14 . 131 . 132 . 141 . 142 limited but may be other circuitry.
In der zweiten Ausführungsform wird der Entladekondensator 72 beispielsweise gesteuert, um sich zu der Spule 32b des Einspritzventils 22b zu entladen, die mit der anderen gemeinsamen Leitung 12 verbunden ist, während die Rücklaufenergie, die in der Spule 31a des Einspritzventils 21a erzeugt wird, die mit der gemeinsamen Leitung L1 verbunden ist, rückgespeichert wird. Dies entspricht einem Grenzfall. Sofern es die Zeit erlaubt, kann der Entladekondensator 72 gesteuert werden, um sich zu der Spule 32b des Einspritzventils 22b zu entladen, die mit der anderen gemeinsamen Leitung 12 verbunden ist, während die Spule 31a des Einspritzventils 21a, die mit der einen gemeinsamen Leitung L1 verbunden ist, zu dem Konstantstrom gesteuert wird.In the second embodiment, the discharge capacitor 72 For example, controlled to go to the coil 32b of the injection valve 22b to discharge that with the other common line 12 while the recoil energy is in the coil 31a of the injection valve 21a is generated, which is connected to the common line L1, is restored. This corresponds to a limiting case. Time permitting, the discharge capacitor can 72 be controlled to join the coil 32b of the injection valve 22b to discharge that with the other common line 12 is connected while the coil 31a of the injection valve 21a which is connected to the one common line L1 to which constant current is controlled.
Vorstehend ist eine Entladungsenergiesteuervorrichtung beschrieben.A discharge energy control device is described above.
Ein Ladekondensator 18 wird mit einer verstärkten Spannung geladen, die von einer Verstärkungsschaltung 5 bereitgestellt wird, die eine Batteriespannung verstärkt. Ein Trennschalter 6 verbindet und trennt den Ladekondensator 18 und einen Entladekondensator 7. Wenn die Kondensatoren 7, 18 verbunden sind, wird der Entladekondensator 7 mit der im Ladekondensator 18 geladenen Spannung wieder aufgeladen. Ein Entladeschalter 8 erlaubt dem Entladekondensator 7 schaltend, sich zu einer Spule 3a eines Einspritzventils 2a zu entladen. Beim Entladen wird die geladene Spannung des Entladekondensators 7 zur Spule 3a entladen. Ein Steuer-IC 4 schaltet den Trennschalter 6 aus, wenn eine wieder aufgeladene Spannung des Entladekondensators 7 über den Trennschalter 6 an die Spule 3a gegeben wird. Auch wenn die Verstärkungsschaltung 5 den Ladekondensator 18 mit der verstärkten Spannung lädt, beeinflusst dies die geladene Spannung des Entladekondensators 7 nicht.A charging capacitor 18 is charged with a boosted voltage supplied by a boost circuit 5 is provided, which amplifies a battery voltage. A circuit breaker 6 connects and disconnects the charging capacitor 18 and a discharge capacitor 7 , When the capacitors 7 . 18 are connected, the discharge capacitor 7 with the in the charging capacitor 18 charged voltage recharged. A discharge switch 8th allows the discharge capacitor 7 switching to a coil 3a an injection valve 2a to unload. When discharging, the charged voltage of the discharge capacitor 7 to the coil 3a discharged. A control IC 4 switches the disconnector 6 off when a recharged voltage of the discharge capacitor 7 over the circuit breaker 6 to the coil 3a is given. Even if the amplification circuit 5 the charging capacitor 18 with the boosted voltage, this affects the charged voltage of the discharge capacitor 7 Not.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
-
JP 2015-50905 A [0002] JP 2015-50905 A [0002]
