JP2010174893A - 誘導型電気アクチュエータ用の動作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】３つの異なった電流維持および各動作回路に供給される制御信号の同期を行う誘導型電気アクチュエータ用の動作装置を提供する。
【解決手段】動作回路11は電気インジェクタ12を通って流れる電流を調整するように選択的に制御される１組のスイッチ27,28,29を備えており、さらに電力回路42を動作させることのできる制御回路43を具備する。制御モジュール44の動作状態を示す状態信号を供給する１組の制御モジュール44と、前記状態信号を受取って処理し、制御モジュール44を互いに同期させる共通同期信号を発生する同期モジュール45とを具備する。前記制御モジュールはそれぞれ、前記同期信号にしたがって対応したスイッチ手段に送られた動作アクションを別の制御モジュールの動作アクションと同期させて調整することができることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、誘導型電気アクチュエータ用の動作装置に関する。

とくに、本発明は、自動車の内燃機関の燃料噴射システムの電気インジェクタ、とくに、ディーゼルエンジンの共通レール燃料噴射システムの電気インジェクタを動作させるために有効に使用されることができるが、しかしそれに限定されるものではない。以下、その一般性を損なうことなくこれを明確に説明する。

これは、本発明による動作装置が、ガソリン、メタンまたはＬＰＧエンジンのような別のタイプのエンジン、あるいは任意の他のタイプの誘導型電気アクチュエータ、たとえば、ＡＢＳ装置等に対するソレノイドバルブ、可変タイミングシステムに対するソレノイドバルブ等に適用されることができないことを意味するものではない。

知られているように、共通レール燃料噴射システムの電気インジェクタは通常各電気インジェクタに電流を供給することによって制御され、その電流の時間的な変化には第１の設定値に急速に上昇する段階と、この第１の設定値の付近で振幅が振動する第１の段階と、第２の設定値に減少する第１の段階と、この第２の設定値の付近で振幅が振動する第２の段階と、およびほぼゼロの値に急速に減少する段階とが含まれる。

知られているように、電気インジェクタは、噴射ノズルによって外部と連絡している空洞を形成し、一方において噴射された燃料の圧力によって、また他方においてスプリングおよびロッドによって与えられた対抗した軸方向の力に応答してノズルを開放および閉鎖する軸方向に移動できるプラグが収容されている外部本体を備えており、このロッドはノズルの反対側のニードルの軸に沿って配置されており、電磁ドージング（ｄｏｓｉｎｇ）バルブによって動作される。

電気インジェクタの初期開放段階においては、スプリングの動作に対して相当の力を加えるだけでなく、ロッドをその静止位置から動作位置に可能な限り迅速に移動させることもまた必要である。このために、第１の段階における電磁石の励起電流はかなり高くされている（第１の設定値）。電流を第１の設定値に急速に上昇させるためには、付勢の開始の瞬間を時間的に十分に正確に行うことが必要である。しかしながら、ロッドが最終的な位置に到達すると、電気インジェクタは低い電流でも開放した状態のままであり、これが、電磁石励起電流の変化が第２の設定値の付近で減少および維持の段階を示す理由である。

励起電流のこの変化を行うために、従来は、電気インジェクタが一方において給電線に直接接続され、他方において制御された電子スイッチを通って接地ラインに接続された動作装置が使用されていた。

しかしながら、この動作装置には、たとえば、電気インジェクタの配線の導体における絶縁が失われた場合およびこの導体と自動車の車体との接触等によるその電気インジェクタの任意の１つの端子の１つの接地端子への短絡の結果、電気インジェクタ自身および、または動作装置が回復不可能な損傷を受け、それによって自動車が停止し、これは運転中に発生した場合に非常に危険な状況であるという欠点があった。

この危険な欠点を克服するために、本出願人の名義による欧州特許ＥＰ ０ ９２４ ５８９号明細書において動作装置が提案されており、この動作装置において電気インジェクタは給電線に関して浮動しており、換言すると、それらは給電線および接地ラインに対応した制御された電子スイッチを通って接続されていた。したがって、電気インジェクタの端子の１つの接地端子または電源に対する短絡回路は動作装置に損傷を与えず、その結果自動車を停止させず、その車両はこの単一の電気インジェクタが利用不可能になっただけで電気インジェクタを１つ欠いた状態で動作を続けることができる。

上述した欧州特許明細書に記載されている動作装置においては、電気インジェクタの初期開放段階で電流を急速に上昇させるために必要な高い電圧はブースタ回路によって生成され、そのブースタ回路は自動車の電池により供給された電圧を上昇させ、本質的にＤＣ／ＤＣコンバータから構成されている。

エンジンの、とくに、共通レール燃料噴射システムを備えたディーゼルエンジンの性能を改善してそこからの排気物を減少させる課題に対する１つアプローチは、燃料の噴射圧力を、たとえば、１８００バールの値に増加させることであることもまた知られている。

この圧力増加の最も直接的な結果として、燃料の圧力を相殺して電気インジェクタを閉鎖された状態に維持するためにスプリングによって与えられる力が増加し、その結果スプリングの作用を克服するためにもっと大きい力を電気インジェクタのロッドに加えなければならない。電流レベルを変化させる必要なしに電磁石により与えられる力の増加を可能にするために、電磁石の巻回数およびしたがってインダクタンスが増加される。

この結果、電流が急速に上昇する電気インジェクタの初期駆動段階中にブースタ回路によって供給されるエネルギＥ＝（１／２）・Ｌ・Ｉ² （およびしたがって電力）が増加する。

しかしながら、ＤＣ／ＤＣコンバータは、電気インジェクタに供給される電力に一致するように設計されているため、また、とくに、ＤＣ／ＤＣコンバータの容積はこのＤＣ／ＤＣコンバータの出力から得られる電力の上昇と共に増加するため、燃料噴射圧力を上昇させるには現在使用されているものより著しく大きい容積のＤＣ／ＤＣコンバータを使用する必要があり、その結果ＤＣ／ＤＣコンバータにより占有される面積、動作装置の全体的な容積、およびその対応した費用が増加する。

動作装置の全体的な容積に関する問題を克服するために、近年、単一のキャパシタから構成されているブースタ回路が開発されており、この回路は、作動状態にない、換言すると、燃料の噴射に関与しない１以上の電気インジェクタによってこのキャパシタを再充電することができる。

とくに、電圧ブースタ回路のキャパシタが再充電される瞬間に、まず第１にその瞬間に燃料の噴射に関与していない電気インジェクタが識別され、その後電気エネルギがその電気インジェクタ中に累積され、最後に電気インジェクタにより累積された電気エネルギが電圧ブースタ回路のキャパシタに移送される。

燃料の噴射に関与しない電気インジェクタの１つに電気エネルギを蓄積し、この蓄積されたエネルギを電圧ブースタ回路のキャパシタに移送することは、上述した本出願人の欧州特許明細書に記載されている電力回路によって行われる。

図１に示されているように、上述の動作装置は符号10により全体的に示された電力回路を備えており、この電力回路は、各インジェクタ12に対して１つずつである複数の動作回路11と、および各動作回路11を動作させる制御回路とを含んでいる。

簡明にするために、図１には、エンジンの同じシリンダバンク（示されていない）に属する４つの電気インジェクタに対する４つの動作回路11が示されており、また、この図面では、各インジェクタは直列に接続された１つの抵抗および１つのインダクタから形成されたその対応した等価回路によって示されている。各動作回路11は、公称値が典型的に１２Ｖである電圧ＶBATTを供給する自動車の電池23の正極および負極に接続された第１および第２の入力端子13、14と、全ての動作回路に共通であるブースタ回路8の第１および第２の出力端子に接続された第３および第４の入力端子15、16とを備えており、全ての動作回路に対してブースタ回路8は電池電圧ＶBATTより大きい、たとえば５０Ｖ等のブーストされた電圧ＶBOOSTを供給し、さらに各動作回路11は第１および第２の出力端子19、20を備えており、それらの間には対応した電気インジェクタ12が接続されている。

各動作回路11の第１の出力端子19に接続された対応した電気インジェクタ12の端子は典型的に“高い方”の端子と呼ばれ、一方各動作回路11の第２の出力端子20に接続された対応した電気インジェクタ12の端子は典型的に“低い方”の端子と呼ばれる。

その最も簡単な実施形態において、ブースタ回路8は、それの第１および第２の出力端子の間に接続された“ブーストキャパシタ”と呼ばれる単一のキャパシタ21によって形成されており、ヒステリシス22を有する比較段がこのキャパシタの両端子間に接続されており、このキャパシタ21の両端子間の電圧がたとえば５０Ｖの予め定められた高い方の値より大きいときに、たとえば、ハイの第１の論理レベルを有し、キャパシタ21の両端子間の電圧がたとえば４９Ｖの予め定められた低い方の値より小さいときに、この例ではローである第２の論理レベルを有する論理信号をその出力において供給する。

各動作回路11はまた、第２の入力端子14および第４の入力端子16に接続された接地ライン24と、給電ライン25とを備え、この給電ライン25は、一方において陽極が第１の入力端子13に接続されると共に陰極が給電ライン25に接続された第１のダイオード26を通って第１の入力端子13に接続され、他方において第１のＭＯＳトランジスタ27を通って第３の入力端子15に接続されており、この第１のＭＯＳトランジスタ27はそれが第１の制御信号を受取る制御回路（示されていない）に接続されたゲート端子と、第３の入力端子15に接続されたドレイン端子と、給電ライン25に接続されたソース端子とを有している。

各動作回路11はまた、第２の制御信号を制御回路（示されていない）から受取るゲート端子と、給電ライン25に接続されたドレイン端子と、第１の出力端子19に接続されたソース端子とを有する第２のＭＯＳトランジスタ28と、第３の制御信号を制御回路（示されていない）から受取るゲート端子と、第２の出力端子20に接続されたドレイン端子と、感知抵抗31を流れる電流に比例した出力電圧ＶＳをその出力において発生する演算増幅器32がその両端に接続されている感知抵抗31から形成された感知段を通って接地ライン24に接続されたソース端子とを有する第３のトランジスタ29とを備えている。

各動作回路11はまた、接地ライン24に接続された陽極および第１の出力端子19に接続された陰極を有する“フリーホイール”ダイオードと呼ばれる第２のダイオード33と、および第２の出力端子20に接続された陽極および第３の入力端子15に接続された陰極を有する“ブースト”ダイオードと呼ばれる第３のダイオード34とを備えている。

各動作回路11の動作は、電気インジェクタ12中を流れる電流の異なった変化によって特徴付けられる３つの主要な異なった段階：電気インジェクタ12が開放される設定値に電流が急速に上昇する急速充電または“ブースト”段階と呼ばれる第１の段階と、先行する段階で到達した値の周辺において電流が鋸歯状パターンで振動する維持段階と呼ばれる第２の段階と、および先行する段階でとられた値から、おそらくゼロである可能性の高い最終的な値に電流が急速に低下する急速放電段階と呼ばれる第３の段階とに分割されることができる。

とくに、急速充電段階において、制御回路8（示されていない）は制御信号を送って、トランジスタ27、28および29を閉路させ、それによってブーストされた電圧ＶBOOSTが電気インジェクタ12の端子に供給される。したがって、電流は、キャパシタ21、トランジスタ27、トランジスタ28、電気インジェクタ12、トランジスタ29および感知抵抗31を含む回路の中を流れ、時間にわたって実質的に線形的にＶBOOST／Ｌの勾配で上昇する（ここで、Ｌは電気インジェクタ12の等価直列インダクタンスを表す）。ＶBOOSTはＶBATTよりはるかに高いため、電流の上昇はＶBATTによって達成可能であるよりもはるかに急速である。

維持段階において、トランジスタ29は閉路され、トランジスタ27は開路され、トランジスタ28は閉路と開路を繰返され、それによって電気インジェクタ12の端子は電池電圧ＶBATT（トランジスタ28が閉じられたとき）およびゼロ電圧（トランジスタ28が開かれたとき）を交互に供給される。第１の場合（トランジスタ28が閉じられたとき）には、電流は、電池23、ダイオード26、トランジスタ28、電気インジェクタ12、トランジスタ29および感知抵抗31を含む回路の中を流れ、時間にわたって指数関数的に上昇し、一方第２の場合（トランジスタ28が開かれたとき）には、電流は、電気インジェクタ12、トランジスタ29、感知抵抗31およびフリーホイールダイオード33を含む回路の中を流れて、時間にわたって指数関数的に低下する。

最後に、急速放電段階において、制御回路8（示されていない）は制御信号を送ってトランジスタ27、28および29を開路させ、その結果電流が電気インジェクタ12を通って流れるまで、ブーストされた電圧−ＶBOOSTが電気インジェクタ12の端子間に供給される。したがって、電流は、キャパシタンス21、ブーストダイオード34、電気インジェクタ12およびフリーホイールダイオード33を含む回路の中を流れ、時間にわたって実質的に線形に−ＶBOOST／Ｌの勾配で下降する。ＶBOOSTはＶBATTよりはるかに高いので、電流の下降はＶBATTにより達成可能であるよりもはるかに急速である。この段階において、電気インジェクタ12中に蓄積された電気エネルギ（Ｅ＝［１／２］・Ｌ・Ｉ²に等しい）は、急速放電段階中に動作回路11によって供給されたエネルギの一部分の回復を可能にするようにキャパシタ21に移送され、それによってシステムの効率を増加させる。行われた計算は、この段階に関連したエネルギ回復率が最大でほぼ２５％に達することができる（電気インジェクタのタイプ、使用される材料、およびロッドを動かすために電磁石によって行われる機械的動作に応じて）ことを示している。

上述した動作装置は広く使用されているが、これには、３つの異なった電流維持および制御段階のそれぞれの期間中に制御回路により各動作回路に供給された制御信号の正しい同期が行われないという欠点がある。

本発明の目的は、３つの異なった電流維持および制御段階のそれぞれの期間中に各動作回路に供給された制御信号の同期を行う誘導型電気アクチュエータ用の動作装置を提供することである。

本発明によると、各電気インジェクタ用の動作回路を備えた電力回路を具備しており、前記動作回路は前記電気アクチュエータを通って流れる電流を調整するように選択的に制御されるスイッチ手段を備えており、さらに前記電力回路を動作させる制御回路を具備している誘導型電気アクチュエータ用の動作装置が提供され、その装置は、
それぞれが対応した動作回路の前記スイッチ手段を選択的に動作させることが可能であると共に、制御モジュールの動作状態を示す状態信号を供給する１組の制御モジュールと、
前記状態信号を受取って処理し、前記制御モジュールを互いに同期させることのできる共通同期信号を発生する同期手段とを具備しており、
前記制御モジュールはそれぞれ、前記同期信号にしたがって対応したスイッチ手段に送られた動作アクションを別の制御モジュールにより対応したスイッチ手段に送られた動作アクションと同期させて調整することができることを特徴とする。

従来技術にしたがって構成された誘導型電気アクチュエータ用の動作装置の電力回路の回路図である。 本発明の原理にしたがって構成された誘導型電気アクチュエータ用の動作装置のブロック図である。 図２に示されている動作装置の制御ユニットの回路アーキテクチャを示す概略図である。 図２に示されている動作装置に属する同期ユニットに含まれている１対の同期段の回路アーキテクチャを示す概略図である。 図２に示されている動作装置に属する同期ユニットに含まれている１対の同期段の回路アーキテクチャを示す概略図である。

以下、本発明をその非制限的な実施形態を示している添付図面を参照して説明する。
図２を参照すると、符号41は誘導型電気アクチュエータ用の動作装置を全体的に示している。
とくに、上述したように、本発明は、自動車の内燃機関の燃料噴射システムの電気インジェクタ、とくに、ディーゼルエンジンの共通レール燃料噴射システムの電気インジェクタを動作させるために有効に使用されることができるが、しかしそれに限定されるものではない。以下、その一般性を損なうことなくこれを明確に説明する。

動作装置41は本質的に、電気インジェクタに電流を供給する電力回路42と、この電力回路42を動作させて、一方において電流が時間にわたって予め定められた方法で変化し、他方において電気インジェクタにより蓄積されたエネルギが電圧ブースタ回路のキャパシタに移動される（上記に詳述したように）ようにして各電気インジェクタに供給された電流を調整することのできる制御回路43とを備えている。

図２の例において概略的に示されている電力回路42は、４個の電気インジェクタ12内の電流を制御することが可能であり、図１に示されている２つの電気インジェクタを制御する電力回路10と全体的に同様の回路からそれぞれ構成された２つの電力ユニット42aおよび42bを備えているので、電力回路10（図１の）と共通した素子は同じ参照符号を割当てられ、それ故詳細には説明しない。

制御回路43に関して、これは、そのアーキテクチャまたは回路構造が図２に概略的に示されているＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路の頭字語）として知られているタイプの集積回路カードの形態をとることが好ましい。この図２は、電力回路42の４個の動作回路11を動作する制御回路の一例を示している。以下、その一般性を損なうことなくこれを明確に説明する。

制御回路43は本質的に、各電気インジェクタに対して１つ（換言すると、各動作回路11に対して１つ）ずつである４つの制御ユニット44（その１つだけが破線で示されている）と、同期ユニット45と、ブースタ動作ユニット46と、電流測定ユニット47と、および制御カードまたは回路43を１以上の外部制御装置と、とくに、主外部マイクロ制御装置（示されていない）と“インターフェース”することのできる通信ユニット48とを備えている。

制御回路43を構成する上述した種々の電気ユニット43、44、45、46、47および48は、制御バス49によって相互接続されており、このバスは、ユニットの間で制御信号を交換すると共にそれらユニットと外部制御装置との間で制御信号を交換するために使用される。

とくに、主制御バス49は、それぞれが関連した制御ユニット44を同期ユニット45に接続する４つの状態バス49a（実線で示されている）と、同期ユニット45と全ての制御ユニット44との間の接続を行う同期バス49b（破線で示されている）と、および制御信号を上記のユニットと外部制御装置との間で交換するために使用される通信バス49cとから構成されている。

図２を参照すると、測定ユニット47は、動作回路11の対応した感知段により供給された電圧Ｖ_Sを各電気インジェクタ12に対して検出し、この電圧Ｖ_Sに関するアナログ信号をデジタル信号Ｖ_SENSEに変換して対応した感知抵抗31を流れる電流を指示し、最後に、後者の信号を対応した制御ユニット44に供給する機能を有しており、一方通信ユニット48は、制御回路43に含まれている種々のユニットと外部制御装置、とくに主外部マイクロ制御装置（示されていない）との間における情報、データまたは信号の通信を制御する。

実際に、通信ユニット48は１６ビットの通信インターフェース（ＳＰＩインターフェース）から構成されており、この通信インターフェースは、主外部マイクロ制御装置または内部ユニットにより行われるデータ読出し／書込み動作に対する通信リクエストを制御する第１の制御モジュール（示されていない）と、読出し／書込み動作において制御回路43の種々のユニット内の種々の記憶装置および、またはレジスタ中のデータのアドレス指定を制御する通信プロトコルを実施する機能を有する第２の制御モジュール（示されていない）とを含んでいる。

ブースタ動作ユニット46に関して、これは、ブースタ装置の付勢を制御する方法で動作装置41の第１のＭＯＳトランジスタ27を制御する機能を有している。実際、図２に示されている例においては、ブースタ動作ユニット46は２つの動作回路11にそれぞれ接続された１対のブースタ装置を制御することが可能である。

図２を参照すると、各制御ユニット44は、電気インジェクタ12の対応した動作回路11を動作させ、この動作回路11の動作状態を一瞬ごとにチェックすることができる。

詳細に述べると、各制御ユニット44は、その入力において、対応した動作回路11の感知抵抗31を流れる電流の値を示す信号Ｓ_SENSEと、第２のＭＯＳトランジスタ28（動作回路11の“高い方”に存在する制御されたスイッチ28）の動作に関する１組のデータを含むフィードバック信号ｈｓ ｆｂｋと、および第３のＭＯＳトランジスタ29（動作回路11の“低い方”に存在する制御されたスイッチ29）に関する１組のデータを含むフィードバック信号ｌｓ ｆｂｋとを受取ることができる。

各制御ユニット44はまたその出力において、制御信号ｈｓ ｃｍｄを第２のＭＯＳトランジスタ28に供給し、制御信号ｌｓ ｃｍｄを第３のＭＯＳトランジスタ29に供給し、状態信号Ｓ_FLAGはこの制御ユニット44の動作状態に関する１組のデータを含んでおり、また、対応した状態バス49aによって同期ユニット45に送信されることができる。実際に、制御ユニット44は、いくつかの内部レジスタ（示されていない）中に記憶されている複数の制御フラグを状態信号Ｓ_FLAG中で符号化する。

制御ユニット44は本質的に１対の制御段から構成されており、以下符号44aで示されるその第１の制御段は対応した動作回路11に直接接続されたアナログ回路から形成され、以下符号44bで示されるその第２の制御段は一方において通信バス49に接続され、他方において第１の制御段44aに接続され、第２の制御段は第１の制御段44aに対して第２のＭＯＳトランジスタ28に対する制御信号ｈｓ ｃｍｄおよび第３のＭＯＳトランジスタ29に対する制御信号ｌｓ ｃｍｄを供給する。

詳細に述べると、第１の制御段44aは、第２および第３のＭＯＳトランジスタ28および29の端子に接続された１組のピンまたは出力を備えており、これらのトランジスタに対して、制御信号ｈｓ ｃｍｄおよびｌｓ ｃｍｄにしたがって発生されたバイアス電圧を供給し、また“高い方”を監視する回路と“低い方”を監視する回路（示されていない）を備えており、これらは、第２および第３のトランジスタ28および29の動作に関する情報を符号化する対応したフィードバック信号ｈｓ ｆｂｋおよびｌｓ ｆｂｋを第２の制御段44bの入力に供給することができる。

他方において、第２の制御段44bはその入力において、フィードバック信号ｈｓ ｆｂｋおよびｌｓ ｆｂｋと同期信号Ｓ_SINCを第１の制御段44aから受取ることができ、その出力において状態信号Ｓ_FLAGならびに制御信号ｈｓ ｃｍｄおよびｌｓ ｃｍｄを供給する。

図３は、本質的に診断ユニット60と、第１のカウントユニット61と、内部マイクロ制御装置62と、主記憶装置63と、および電気インジェクタ12の動作を特徴付ける複数の動作パラメータが記憶された補助記憶装置64とを含んでいる第２の制御段44bの回路アーキテクチャの一例を示している。

診断ユニット60は、エラー状態を検出し、これらのエラーにしたがって割込みリクエスト信号を内部マイクロ制御装置62または主外部マイクロ制御装置（示されていない）に対して発生するように、出力に供給された制御信号ｈｓ ｃｍｄおよびｌｓ ｃｍｄと入力で受取られたフィードバック信号ｈｓ ｆｂｋおよびｌｓ ｆｂｋとを瞬間ごとに比較することができる。

主記憶装置63は、内部マイクロ制御装置62中で実行される種々の命令を含んでいるプログラムコードを記憶することができ、また、第１のカウントユニット61と対話し、内部マイクロ制御装置62にその出力から供給される命令に関するアドレスを記憶するＲＡＭユニット（２５６×１６）から構成されている。

他方において、補助記憶装置64に関して、これは内部マイクロ制御装置を主外部マイクロ制御装置と“インターフェース”することができ、また、電気インジェクタの動作を特徴付ける複数の制御パラメータを記憶する機能を有している。

上述したように、各制御ユニット44は同期バス49bに接続され、電気インジェクタに対する予め定められた共通のコマンドストラテジにしたがって制御ユニット44が動作回路11に送られるコマンドを別の制御ユニット44によって送られたコマンドと同期させることを可能にするために１組のデータを符号化する信号Ｓ_SINCをこの同期バス49bから受取る。

同期ユニット45に関して、これは４つの状態バス49aに接続され、それらから４つの対応した状態信号Ｓ_FLAGを受取り、これらにしたがって各制御ユニット44の動作状態を識別し、それによってこの同期ユニット45は検出された状態に基づいてこれらの制御ユニット44により実施される電気インジェクタに対する動作アクションを調整して同期させることができる。

とくに、同期ユニット45は４つの状態信号Ｓ_FLAGに基づいてその出力から同期バス49bに同期信号Ｓ_SINCを供給し、同期バス49bによってこの信号Ｓ_SINCは４つの制御ユニット44の入力に供給される。

同期ユニット45はまた、Ｉ／Ｏポート（示されていない）によって通信バス49cに接続され、この通信バス49cにより制御信号を外部制御装置（示されていない）との間で送受信する。

とくに図４および５を参照すると、同期ユニット45は、以降その省略形であるＭＳＢで示される状態信号Ｓ_FLAGの上位桁ビット（フラグ）に関して第１の論理演算セットを実行すると共に、以降その省略形であるＬＳＢで示される状態信号Ｓ_FLAGの下位桁ビット（フラグ）に関して第２の論理演算セットを実行することのできる２つの同期論理段を備えている。

実際に、各状態信号Ｓ_FLAGは対応した制御ユニット44によってＮビットで符号化され、ここでＮは１６に等しいことが好ましく、ここにおいて状態信号Ｓ_FLAGの第１のＮ₁＝１２ビットはＭＳＢとみなされ、以下同期論理段51（図４）と呼ばれる２つの同期論理段の一方の入力に供給され、また状態信号Ｓ_FLAGの残りのＮ₂＝４ビットはＬＳＢとみなされ、以下同期論理段52（図５）と呼ばれる他方の同期論理段の入力に供給される。

図４の例に示されているように、同期論理段51は、対応した４つの状態バス49aに接続されて対応した状態信号Ｓ_FLAGのＭＳＢを受取る４つの入力と、およびそれが同期信号Ｓ_SINCのＭＳＢを供給する同期バス49bに接続された１つの出力とを有するアンド回路51aを備えている。

詳細に説明すると、アンド回路51aは１組のアンド論理ゲート（図４にはそれらの１つだけが概略的に示されている）を備えており、これらはそれぞれ、４つの状態信号Ｓ_FLAG中に含まれている対応したＭＳＢの間でアンド演算を実行することができる。

換言すると、各論理ゲートは、状態信号Ｓ_FLAG内の同じ符号化位置を占有している４つの状態信号Ｓ_FLAGのビットの間でアンド演算を実行することができる。したがって、同期論理段51はその出力において、同期信号Ｓ_SINCを構成する１２のＭＳＢを供給し、それらを同期バス49bに転送し、これら１２のＭＳＢはそれぞれ、状態信号Ｓ_FLAGの４つの対応したビット（フラッグ）の間で実行されるアンド演算によって得られる。

図５を参照すると、同期論理段52の入力は４つの状態バス49aに接続され、４つの状態信号Ｓ_FLAGのＬＳＢを受取り、また、その出力は、それが４つのＬＳＢを供給する同期バス49bに接続されており、これら４つのＬＳＢは、同期論理段51の出力で供給される１２のＭＳＢと共に信号Ｓ_SINCを符号化する１６ビットを構成する。

同期論理段52はまた通信バス49cに接続され、外部装置との間で制御信号を送受信し、および、または主外部マイクロ制御装置（示されていない）に制御信号を送信し、また、コマンド信号Ｓ_DIRにしたがって第１および第２の動作状態の間で選択的に動作することができる。

実際に、第１の動作状態において、同期論理段52は、４つの状態信号Ｓ_FLAGの対応したＬＳＢの間で論理アンドを実行し、この演算から結果的に得られる４ビット（フラッグ）を、それの出力に供給し、それによって同期信号Ｓ_SINCを完成させ、また、通信バス49cに供給して制御信号の対応した４ビットにより制御信号のＬＳＢを重書きする。

他方において、第２の動作状態では、同期論理段52は、通信バス49cで受取られた制御信号に属する４つのＬＳＢをその出力に直接供給し、それによって同期信号Ｓ_SINCの４つのＬＳＢを重書きする。

とくに、同期論理段52は、互いに同じである４つの論理回路を備えており（図５にはそれらの１つだけが示されている）、これらはそれぞれ、対応した４つの状態信号Ｓ_FLAG内の同じ位置を占有する４つのＬＳＢを処理することができる。

図５の例に示されているように、同期論理段52の各論理回路は、アンド論理ゲートと、マルチプレクサと、１対のＸＯＲ（排他的オア）ゲートと、２つの３状態ゲートと、およびフリップフロップとを備えている。

さらに詳細に述べると、アンド論理ゲートは、それぞれが対応した状態信号Ｓ_FLAGのＬＳＢを受取る４つの入力と、および４つの入力ビット間でのアンド動作から得られたビットを符号化する信号Ｓ_INTを供給する出力とを備えている。また、第１のＸＯＲゲートは、アンドゲートの出力に接続されて信号Ｓ_INTを受取る第１の入力と、ビットの極性を切替える信号Ｓ_FPを受取る第２の入力と、および否定されたコマンド信号Ｓ_DIRにより付勢されることのできる第１の３状態ゲートによって通信バス49cに接続された出力とを備えている。

他方において、第２のＸＯＲゲートは、コマンド信号Ｓ_DIRにより付勢されることのできる第２の３状態ゲートによって通信バス49cに接続された第１の入力と、信号Ｓ_FPを受取る第２の入力と、およびフリップフロップの入力に接続された出力とを備えている。

最後に、マルチプレクサに関して、これはフリップフロップの出力に接続された第１の入力と、アンドゲートの出力に接続された第２の入力と、同期バス49bに接続された出力と、および最後に、この出力と２つの入力の一方との間の接続を選択的に付勢するコマンド信号Ｓ_DIRを受取る第３の入力とを備えている。

第１の動作状態において、コマンド信号Ｓ_DIRは、第１のＸＯＲゲートの出力を通信バス49cに接続する第１の３状態ゲートを付勢し、マルチプレクサが付勢されて、対応した第１の入力で利用可能な信号Ｓ_INTをそれの出力に供給し、一方否定されたコマンド信号Ｓ_DIRは第２の３状態ゲートを高インピーダンス状態に切替える。

したがって、この場合、４つの入力信号の４つのＬＳＢのアンド演算から結果的に得られた信号Ｓ_INTは一方においてマルチプレクサの出力に供給されて信号Ｓ_SINCのＬＳＢの１つを形成し、他方においてＸＯＲ論理演算（信号Ｓ_FPに基づいて第１のＸＯＲ論理ゲートによって実行される）に後続して通信バス49cに供給され、このときこの通信バス49a上の制御信号の１つのＬＳＢが重書きされる。

他方において第２の動作状態では、否定されたコマンド信号Ｓ_DIRは、第２のＸＯＲゲートの第１の入力を通信バス49cに接続する第２の３状態ゲートを付勢し、マルチプレクサが付勢されて、フリップフロップによって供給された信号をその出力に供給する。

コマンド信号Ｓ_DIRは、第１の３状態ゲートを高インピーダンス状態に切替え、それによって第１のＸＯＲゲートの出力をディスエーブルし、通信バス49cへの信号Ｓ_INTの書込みを阻止する。

この場合、通信バス49cに存在している制御信号の４つのＬＳＢの１つは第２のＸＯＲゲートの入力で受取られ、その第２のＸＯＲゲートは論理演算に続いてそれをフリップフロップに供給し、次にこのフリップフロップはそれをマルチプレクサを通って同期バス49bに供給し、それによって信号Ｓ_SINCの対応したＬＳＢの重書きが行われる。

同期ユニット45は上述の２つの同期論理段51および52を備えているだけでなく、また、たとえば、信号Ｓ_FPがそれにしたがって発生されるフラッグに割当てられる極性に関する情報を含むレジスタと、コマンド信号Ｓ_DIRがそれにしたがって発生されるフラッグに割当てられる読出し／書込み“方向”またはルートに関する情報を含むレジスタと、および測定ユニット47における電流しきい値と関連付けられたビットまたはフラッグの形態の制御に関する情報を含むレジスタ等の、１組の内部構成レジスタを備えている。

同期ユニット45はまた、主外部マイクロ制御装置（示されていない）のような外部装置により制御ユニット44の内部記憶装置中に記憶されているデータへのアクセスモードを記憶することのできる第１の構成ユニット（示されていない）を備えている。

最後に、同期ユニット45は、電気インジェクタの特定の誤動作状態が検出された場合に制御ユニット44によって送信された割込みリクエスト信号（Interrupt）を受取る誤動作制御ユニット（示されていない）を備えている。

実際に、誤動作制御ユニットは対応した割込みリクエスト信号を各制御ユニット44から受取ることができ、これらの信号にしたがってその出力で主割込み信号を発生し、この主割込み信号が主外部マイクロ制御装置に送信され、この主外部マイクロ制御装置は、その問題を診断した制御ユニット44を識別する。

動作装置41の動作は上記の説明から容易に推測されることができるため、とくに説明する必要はない。

電気アクチュエータ用の動作装置41は、それが対応した制御ユニットにより電気インジェクタに関して実行される制御アクションを調整し、それによって種々の電流維持および制御段階において電気インジェクタの付勢を正しく同期させるために非常に有効である。

最後に、この明細書に記載および図示されている動作装置は、本発明の技術的範囲を逸脱することなく、修正および変更されることが可能なことは明らかである。

Claims (15)

1. 各電気インジェクタ(12)用の動作回路(11)を備えた電力回路(42)を具備しており、前記動作回路(11)は前記電気インジェクタ(12)を通って流れる電流を調整するように選択的に制御されるスイッチ手段(27,28,29)を備えており、さらに前記電力回路(42)を動作させる制御回路(43)を具備している誘導型電気アクチュエータ用の動作装置（41）において、
   それぞれが対応した動作回路(11)の前記スイッチ手段(27,28,29)を選択的に動作させると共に、制御モジュール(44)の動作状態を示す状態信号（Ｓ_FLAG）をその出力において供給する１組の制御モジュール(44)と、
   前記状態信号（Ｓ_FLAG）を受取って処理し、前記制御モジュール(44)を互いに同期させる共通同期信号（Ｓ_SINC）を発生する同期手段(45)とを具備しており、
   前記制御モジュール(44)はそれぞれ、前記同期信号（Ｓ_SINC）にしたがって対応したスイッチ手段(27,28,29)に送られた動作アクションを別の制御モジュールにより対応したスイッチ手段(27,28,29)に送られた動作アクションと同期させて調整することが可能であることを特徴とする動作装置（41）。
2. 前記制御モジュール(44)によって供給された状態信号（Ｓ_FLAG）を前記同期手段(45)に転送する通信手段(49)を備えており、前記通信手段(49)は前記同期手段(45)によって発生された同期信号（Ｓ_SINC）を前記制御モジュール(44)のそれぞれに通信することが可能であることを特徴とする請求項１記載の動作装置。
3. 前記通信手段(49)は、それぞれが対応した制御モジュール(44)によって供給された対応した状態信号（Ｓ_FLAG）を前記同期手段(45)の入力に供給することのできる１組の状態バス(49a)と、および前記同期手段(45)によって発生された同期信号（Ｓ_SINC）を前記制御モジュール(44c)の入力に供給する少なくとも１つの同期バス(49b)とを備えていることを特徴とする請求項２記載の動作装置。
4. 各状態信号（Ｓ_FLAG）は対応した制御モジュール(44)の動作状態に関連した複数のビットまたはフラグを符号化し、前記同期手段(45)は、前記状態信号（Ｓ_FLAG）に属するビットまたはフラグの第１のセットに関して第１のセットの論理演算を行うと共に前記状態信号（Ｓ_FLAG）の残りのビットまたはフラグに関して第２のセットの論理演算を行うことによって同期信号（Ｓ_SINC）を発生する論理演算子手段(51,52)を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の動作装置。
5. 前記論理演算子手段(51,52)は、対応した状態信号（Ｓ_FLAG）の上位桁ビットまたはフラグを受取るように前記状態バス(49a)に接続された１組の入力と、および前記同期信号（Ｓ_SINC）の上位桁ビットまたはフラグを供給するために前記同期バス(49b)に接続された少なくとも１つの出力とを備えた第１のアンド論理回路(51a)を具備しており、前記同期信号（Ｓ_SINC）の上位桁ビットまたはフラグはそれぞれ、対応した状態信号（Ｓ_FLAG）の前記上位桁ビットまたはフラグに関してアンド論理演算を行う第１のアンド論理回路の出力において発生されることを特徴とする請求項４記載の動作装置。
6. 前記論理演算子手段(51,52)は、対応した状態信号（Ｓ_FLAG）の下位桁ビットまたはフラグを受取るように前記状態バス(49a)に接続された１組の入力と、および前記同期信号（Ｓ_SINC）の下位桁ビットまたはフラグを供給する前記同期バス(49b)に接続された少なくとも１つの出力とを備えた第２のアンド論理回路(52a)と、外部制御手段との間で制御信号を送受信する通信バス(49c)に接続可能な通信ゲートとを具備していることを特徴とする請求項４または５記載の動作装置。
7. 前記第２のアンド論理回路(52a)はコマンドにより、それが同期信号（Ｓ_SINC）の下位桁ビットまたはフラグを前記状態信号（Ｓ_FLAG）の下位桁ビットまたはフラグにしたがって発生する第１の動作状態と、それが同期信号（Ｓ_SINC）の下位桁ビットまたはフラグを前記通信バス(49c)で受取られた制御信号のビットまたはフラグにしたがって発生する第２の動作状態との間で動作することが可能であることを特徴とする請求項６記載の動作装置。
8. 前記第２のアンド論理回路(52a)は第１の動作状態において、前記状態信号（Ｓ_FLAG）の下位桁ビットまたはフラグに関してアンド論理演算を行うことが可能であることを特徴とする請求項７記載の動作装置。
9. 前記第２のアンド論理回路(52a)は前記第１の動作状態において、前記通信バス(49c)上の制御信号を前記状態信号（Ｓ_FLAG）の下位桁ビットまたはフラグにしたがって修正することが可能であることを特徴とする請求項８記載の動作装置。
10. 前記制御回路(43)は、前記制御回路(43)と外部制御手段との間における情報の通信を制御する通信手段(48)を備えていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の動作装置。
11. 前記制御回路(43)は、前記電気アクチュエータ(12)のそれぞれに対して前記電気アクチュエータ(12)を通って流れる電流を測定し、前記測定された電流を符号化する信号（Ｓ_SENSE）を供給する測定手段(47)を備えていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項記載の動作装置。
12. 前記電力回路(42)は少なくとも１つのブースタ装置を備えており、前記スイッチ手段(27,28,29)は少なくとも、前記電力回路(42)に存在する前記動作回路(11)に前記ブースタ装置を接続するように選択的に付勢されることのできる第１のトランジスタ(27)を備えており、前記制御回路(43)は、前記ブースタ装置の付勢を制御するようにして前記第１のトランジスタ(27)を制御するブースタ動作手段(46)を備えている請求項１乃至１１のいずれか１項記載の動作装置。
13. 前記動作回路(11)のそれぞれの前記スイッチ手段(27,28,29)は、対応した電気アクチュエータ(12)中を流れる電流を調整するように選択的に付勢されることのできる第２および第３のトランジスタ(28,29)を備えており、前記動作装置(41)は、前記制御モジュール(44)がそれぞれ一方において前記通信バス(49c)と、前記状態バス(49a)と、および前記同期バス(49b)とに接続され、他方において対応した動作回路(11)に接続され、前記制御モジュール(44)が動作回路(11)の第２および第３のトランジスタ(28,29)をそれぞれ制御するために第１および第２の制御信号（ｈｓ ｃｍｄ，ｌｓ ｃｍｄ）を前記動作回路(11)に供給することを特徴とする請求項３乃至１２のいずれか１項記載の動作装置。
14. 前記制御回路(43)は、ＡＳＩＣタイプの集積回路カードから構成されていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項記載の動作装置。
15. 前記誘導型電気アクチュエイタは電気インジェクタである請求項１乃至１４のいずれか１項記載の動作装置。

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