JP2926813B2 - 電歪アクチュエータの制御装置 - Google Patents
電歪アクチュエータの制御装置Info
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- JP2926813B2 JP2926813B2 JP1335699A JP33569989A JP2926813B2 JP 2926813 B2 JP2926813 B2 JP 2926813B2 JP 1335699 A JP1335699 A JP 1335699A JP 33569989 A JP33569989 A JP 33569989A JP 2926813 B2 JP2926813 B2 JP 2926813B2
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- thyristor
- discharging
- electrostrictive actuator
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電歪アクチュエータの制御装置に関する。
例えば燃料噴射弁からの燃料噴射を電歪アクチュエー
タによって制御するために直流高電圧源と、この直流高
電圧源によって充電されるコンデンサと、コンデンサに
充電された電荷を充電用サイリスタを介して電歪アクチ
ュエータに充電すると共に電歪アクチュエータに充電さ
れた電荷を放電用サイリスタを介して放電するようにし
た電歪アクチュエータ制御装置が公知である。
タによって制御するために直流高電圧源と、この直流高
電圧源によって充電されるコンデンサと、コンデンサに
充電された電荷を充電用サイリスタを介して電歪アクチ
ュエータに充電すると共に電歪アクチュエータに充電さ
れた電荷を放電用サイリスタを介して放電するようにし
た電歪アクチュエータ制御装置が公知である。
ところがこのような電歪アクチュエータ制御装置にお
いて燃料噴射時間が短かくなると電歪アクチュエータの
放電中に電歪アクチュエータの充電が開始され、或いは
電歪アクチュエータの充電中に電歪アクチュエータの放
電が開始されることになり、その結果充電用サイリスタ
および放電用サイリスタが共にオン状態になってショー
トが発生するという問題を生じる。このようなショート
が発生するとサイリスタを制御できなくなり、斯くして
燃料噴射を制御することができなくなる。
いて燃料噴射時間が短かくなると電歪アクチュエータの
放電中に電歪アクチュエータの充電が開始され、或いは
電歪アクチュエータの充電中に電歪アクチュエータの放
電が開始されることになり、その結果充電用サイリスタ
および放電用サイリスタが共にオン状態になってショー
トが発生するという問題を生じる。このようなショート
が発生するとサイリスタを制御できなくなり、斯くして
燃料噴射を制御することができなくなる。
そこでこのようなショートが発生するのを防止するた
めに電歪アクチュエータの充電時間又は放電時間を検出
して充電作用と放電作用とが重ならないように最少噴射
時間を定めるようにした電歪アクチュエータ制御装置が
本出願人により既に出願されている（特願昭63−290199
号参照）。
めに電歪アクチュエータの充電時間又は放電時間を検出
して充電作用と放電作用とが重ならないように最少噴射
時間を定めるようにした電歪アクチュエータ制御装置が
本出願人により既に出願されている（特願昭63−290199
号参照）。
しかしながらこのような電歪アクチュエータ制御装置
ではノイズによってショートが発生することがあり、こ
の場合には上述のように最少噴射時間を定めてもショー
トが発生することになる。
ではノイズによってショートが発生することがあり、こ
の場合には上述のように最少噴射時間を定めてもショー
トが発生することになる。
上記問題点を解決するために本発明によれば直流高電
圧発生手段と、電歪アクチュエータを充放電するための
充電用サイリスタと放電用サイリスタからなる充放電回
路とを具備した電歪アクチュエータの制御装置におい
て、充電用サイリスタおよび放電用サイリスタが共にオ
ン状態にあることを検出するショート検出手段と、直流
高電圧発生手段と充放電回路間に挿入されたスイッチ手
段とを具備し、充電用サイリスタおよび放電用サイリス
タが共にオンになったときにスイッチ手段によって充放
電回路を直流高電圧発生手段から予め定められた一定時
間切離すと共に一定時間経過後にスイッチ手段をオンに
して充放電回路と直流高電圧発生手段とを再び接続する
ようにしている。
圧発生手段と、電歪アクチュエータを充放電するための
充電用サイリスタと放電用サイリスタからなる充放電回
路とを具備した電歪アクチュエータの制御装置におい
て、充電用サイリスタおよび放電用サイリスタが共にオ
ン状態にあることを検出するショート検出手段と、直流
高電圧発生手段と充放電回路間に挿入されたスイッチ手
段とを具備し、充電用サイリスタおよび放電用サイリス
タが共にオンになったときにスイッチ手段によって充放
電回路を直流高電圧発生手段から予め定められた一定時
間切離すと共に一定時間経過後にスイッチ手段をオンに
して充放電回路と直流高電圧発生手段とを再び接続する
ようにしている。
充電用サイリスタおよび放電用サイリスタが共にオン
となってショートが発生したときに充放電回路を直流高
電圧発生手段から一定時間だけ切離すことによって各サ
イリスタを制御可能な状態に復帰させることができる。
となってショートが発生したときに充放電回路を直流高
電圧発生手段から一定時間だけ切離すことによって各サ
イリスタを制御可能な状態に復帰させることができる。
第１図および第２図に本発明を燃料噴射弁の噴射制御
に適用した場合を示す。
に適用した場合を示す。
まず初めに第２図を参照して電歪アクチュエータを用
いた燃料噴射弁の一例について説明する。
いた燃料噴射弁の一例について説明する。
第２図を参照すると燃料噴射弁１はそのハウジング２
内に摺動可能に挿入されてノズル口３の開閉制御をする
ニードル４と、ニードル４の円錐状受圧面５周りに形成
されたニードル加圧室６と、ハウジング２内に摺動可能
に挿入されたピストン７と、ハウジング２とピストン７
間に挿入された電歪アクチュエータ８と、ピストン７を
電歪アクチュエータ８に向けて付勢する皿ばね９と、ニ
ードル４とピストン７間に形成された圧力制御室10と、
ニードル４をノズル口３に向けて付勢する圧縮ばね11と
を具備する。圧力制御室10はニードル４周りに形成され
た絞り通路12を介してニードル加圧室６に連結され、ニ
ードル加圧室６は燃料通路13を介して高圧燃料源に連結
される。従ってニードル加圧室６内には高圧燃料源から
高圧の燃料が導かれ、この高圧燃料の一部は絞り通路12
を介して圧力制御室10内に送り込まれる。斯くしてニー
ドル加圧室６内および圧力制御室10内の燃料圧はほぼ同
じ高圧となっている。
内に摺動可能に挿入されてノズル口３の開閉制御をする
ニードル４と、ニードル４の円錐状受圧面５周りに形成
されたニードル加圧室６と、ハウジング２内に摺動可能
に挿入されたピストン７と、ハウジング２とピストン７
間に挿入された電歪アクチュエータ８と、ピストン７を
電歪アクチュエータ８に向けて付勢する皿ばね９と、ニ
ードル４とピストン７間に形成された圧力制御室10と、
ニードル４をノズル口３に向けて付勢する圧縮ばね11と
を具備する。圧力制御室10はニードル４周りに形成され
た絞り通路12を介してニードル加圧室６に連結され、ニ
ードル加圧室６は燃料通路13を介して高圧燃料源に連結
される。従ってニードル加圧室６内には高圧燃料源から
高圧の燃料が導かれ、この高圧燃料の一部は絞り通路12
を介して圧力制御室10内に送り込まれる。斯くしてニー
ドル加圧室６内および圧力制御室10内の燃料圧はほぼ同
じ高圧となっている。
電歪アクチュエータ８は多数のピエゾ圧電素子板を積
層した積層構造をなしている。この電歪アクチュエータ
８を充電すると電歪アクチュエータ８は軸線方向に伸長
し電歪アクチュエータ８を放電させると電歪アクチュエ
ータ８は軸線方向に収縮する。電歪アクチュエータ８が
放電されて電歪アクチュエータ８が収縮するとピストン
７が上昇するために圧力制御室10内の燃料圧が急激に低
下する。その結果、ニードル４が上昇し、ノズル口３か
らの燃料噴射が開始される。燃料噴射が行われている
間、ニードル加圧室６内の燃料が絞り通路12を介して圧
力制御室10に送り込まれるために圧力制御室10内の燃料
圧は次第に上昇する。次いで電歪アクチュエータ８が充
電されて電歪アクチュエータ８が伸長するとピストン７
が下降するために圧力制御室10内の燃料圧が急激に上昇
する。その結果、ニードル４が下降してノズル口３を閉
鎖し、斯くして燃料噴射が停止せしめられる。燃料噴射
が停止されている間、圧力制御室10内の燃料が絞り通路
12を介してニードル加圧室６内に流出するために圧力制
御室10内の燃料圧は徐々に低下し、元の高圧に戻る。
層した積層構造をなしている。この電歪アクチュエータ
８を充電すると電歪アクチュエータ８は軸線方向に伸長
し電歪アクチュエータ８を放電させると電歪アクチュエ
ータ８は軸線方向に収縮する。電歪アクチュエータ８が
放電されて電歪アクチュエータ８が収縮するとピストン
７が上昇するために圧力制御室10内の燃料圧が急激に低
下する。その結果、ニードル４が上昇し、ノズル口３か
らの燃料噴射が開始される。燃料噴射が行われている
間、ニードル加圧室６内の燃料が絞り通路12を介して圧
力制御室10に送り込まれるために圧力制御室10内の燃料
圧は次第に上昇する。次いで電歪アクチュエータ８が充
電されて電歪アクチュエータ８が伸長するとピストン７
が下降するために圧力制御室10内の燃料圧が急激に上昇
する。その結果、ニードル４が下降してノズル口３を閉
鎖し、斯くして燃料噴射が停止せしめられる。燃料噴射
が停止されている間、圧力制御室10内の燃料が絞り通路
12を介してニードル加圧室６内に流出するために圧力制
御室10内の燃料圧は徐々に低下し、元の高圧に戻る。
第１図は燃料噴射弁１の電歪アクチュエータ８の駆動
を制御するための制御装置を示している。この制御装置
は第１図に示されるように電子制御ユニット20と、電子
制御ユニット20の出力信号に基いて制御される電歪アク
チュエータ駆動回路40とにより構成される。
を制御するための制御装置を示している。この制御装置
は第１図に示されるように電子制御ユニット20と、電子
制御ユニット20の出力信号に基いて制御される電歪アク
チュエータ駆動回路40とにより構成される。
第１図を参照すると、電子制御ユニット20はディジタ
ルコンピュータからなり、双方向性バス21によって相互
に接続されたROM（リードオンリメモリ）22、RAM（ラン
ダムアクセスメモリ）23、CPU（マイクロプロセッサ）2
4、入力ポート25および出力ポート26を具備する。負荷
センサ27はアクセルペダルの踏込み量、即ち機関負荷に
比例した出力電圧を発生し、この出力電圧はAD変換器28
を介して入力ポート25に入力される。水温センサ29は機
関冷却水温に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧
はAD変換器30を介して入力ポート25に入力される。ま
た、入力ポート25には例えばクランクシャフトが30度回
転する毎に出力パルスを発生する回転数センサ31が接続
され、この回転数センサ31の出力パルスから機関回転数
が計算される。
ルコンピュータからなり、双方向性バス21によって相互
に接続されたROM（リードオンリメモリ）22、RAM（ラン
ダムアクセスメモリ）23、CPU（マイクロプロセッサ）2
4、入力ポート25および出力ポート26を具備する。負荷
センサ27はアクセルペダルの踏込み量、即ち機関負荷に
比例した出力電圧を発生し、この出力電圧はAD変換器28
を介して入力ポート25に入力される。水温センサ29は機
関冷却水温に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧
はAD変換器30を介して入力ポート25に入力される。ま
た、入力ポート25には例えばクランクシャフトが30度回
転する毎に出力パルスを発生する回転数センサ31が接続
され、この回転数センサ31の出力パルスから機関回転数
が計算される。
一方、電歪アクチュエータ駆動回路40は直流高電圧発
生手段Ａと充放電回路Ｂとを具備する。直流高電圧発生
手段Ａは直流高電圧発生装置41と、この直流高電圧発生
装置41により充電されるコンデンサ42からなる。このコ
ンデンサ42の静電容量は電歪アクチュエータ８の静電容
量よりもかなり大きい。一方、充放電回路Ｂは直列接続
された充電用サイリスタS1、充電用コイルL1、放電用コ
イルL2、放電用サイリスタS2とにより構成され、充電用
コイルL1と放電用コイルL2の接続点は電歪アクチュエー
タ８の一方の端子に接続される。第１図からわかるよう
に充電用サイリスタS1と放電用サイリスタS2は出力ポー
ト26に出力された制御信号によって制御される。
生手段Ａと充放電回路Ｂとを具備する。直流高電圧発生
手段Ａは直流高電圧発生装置41と、この直流高電圧発生
装置41により充電されるコンデンサ42からなる。このコ
ンデンサ42の静電容量は電歪アクチュエータ８の静電容
量よりもかなり大きい。一方、充放電回路Ｂは直列接続
された充電用サイリスタS1、充電用コイルL1、放電用コ
イルL2、放電用サイリスタS2とにより構成され、充電用
コイルL1と放電用コイルL2の接続点は電歪アクチュエー
タ８の一方の端子に接続される。第１図からわかるよう
に充電用サイリスタS1と放電用サイリスタS2は出力ポー
ト26に出力された制御信号によって制御される。
また第１図に示されるように電歪アクチュエータ駆動
回路40はショート検出手段Ｃとスイッチ手段Ｄとを具備
する。第１図に示す実施例ではショート検出手段Ｃはコ
ンデンサ42に対して並列接続された一対の直列配置の抵
抗R1,R2からなり、これら抵抗R1とR2の接続点が一方で
はAD変換器32を介して入力ポート25に接続され、他方で
はコンパレータ33の反転入力端子に接続される。コンパ
レータ33の非反転入力端子は基準電圧源34に接続され、
コンパレータ33の出力端子は割込み信号発生回路35を介
して入力ポート25に接続される。スイッチ手段Ｄは直流
高電圧発生手段Ａと充放電回路Ｂ間に挿入されており、
このスイッチ手段Ｄは第１図に示す実施例ではアナログ
スイッチからなる。このアナログスイッチは出力ポート
26に出力される制御信号によって制御され、このアナロ
グスイッチは通常導通状態に維持される。なお、このア
ナログスイッチに代えてリレーを用いることもできる。
回路40はショート検出手段Ｃとスイッチ手段Ｄとを具備
する。第１図に示す実施例ではショート検出手段Ｃはコ
ンデンサ42に対して並列接続された一対の直列配置の抵
抗R1,R2からなり、これら抵抗R1とR2の接続点が一方で
はAD変換器32を介して入力ポート25に接続され、他方で
はコンパレータ33の反転入力端子に接続される。コンパ
レータ33の非反転入力端子は基準電圧源34に接続され、
コンパレータ33の出力端子は割込み信号発生回路35を介
して入力ポート25に接続される。スイッチ手段Ｄは直流
高電圧発生手段Ａと充放電回路Ｂ間に挿入されており、
このスイッチ手段Ｄは第１図に示す実施例ではアナログ
スイッチからなる。このアナログスイッチは出力ポート
26に出力される制御信号によって制御され、このアナロ
グスイッチは通常導通状態に維持される。なお、このア
ナログスイッチに代えてリレーを用いることもできる。
第３図は第１図の電歪アクチュエータ駆動回路40をそ
のまま抜出して示しており、第３図においてVS1は充電
用サイリスタS1の端子間電圧、I1は充電用サイリスタS1
を流れる電流、VS2は放電用サイリスタS2の端子間電
圧、I2は放電用サイリスタS2を流れる電流、VPZTは電歪
アクチュエータ８の端子間電圧、V0はコンデンサ42の端
子間電圧を示す。
のまま抜出して示しており、第３図においてVS1は充電
用サイリスタS1の端子間電圧、I1は充電用サイリスタS1
を流れる電流、VS2は放電用サイリスタS2の端子間電
圧、I2は放電用サイリスタS2を流れる電流、VPZTは電歪
アクチュエータ８の端子間電圧、V0はコンデンサ42の端
子間電圧を示す。
第４図（Ａ）は正常作動時のこれらVS1,I1,VS2,I2,V
PZT,V0の変化を示す。
PZT,V0の変化を示す。
第４図（Ａ）に示すように出力ポート26に噴射開始信
号が出力されると放電用サイリスタS2がオンとなるため
に電歪アクチュエータ８の放電が開始され、電歪アクチ
ュエータ８の端子間電圧VPZTが徐々に低下する。この
間、放電用サイリスタS2の端子間電圧VS2は２（Ｖ）程
度に維持され、充電用サイリスタS1の端子間電圧VS1は
徐々に上昇する。また、放電用サイリスタS2を放電電流
I2が流れるが充電用サイリスタS1はオフ状態にあるので
コンデンサ42の端子間電圧V0は変化しない。電歪アクチ
ュエータ８の放電が開始されると前述したように電歪ア
クチュエータ８が軸線方向に収縮し、斯くして燃料噴射
が開始される。
号が出力されると放電用サイリスタS2がオンとなるため
に電歪アクチュエータ８の放電が開始され、電歪アクチ
ュエータ８の端子間電圧VPZTが徐々に低下する。この
間、放電用サイリスタS2の端子間電圧VS2は２（Ｖ）程
度に維持され、充電用サイリスタS1の端子間電圧VS1は
徐々に上昇する。また、放電用サイリスタS2を放電電流
I2が流れるが充電用サイリスタS1はオフ状態にあるので
コンデンサ42の端子間電圧V0は変化しない。電歪アクチ
ュエータ８の放電が開始されると前述したように電歪ア
クチュエータ８が軸線方向に収縮し、斯くして燃料噴射
が開始される。
次いで電歪アクチュエータ８の端子間電圧VPZTが放電
用コイルL2の作用によって負になった後放電用サイリス
タS2に逆方向電圧が作用すると放電用サイリスタS2はオ
フ状態となり、放電用サイリスタS2の端子間電圧VS2は
電歪アクチュエータ８の端子間電圧VPZTまで下降する。
放電用サイリスタS2がオフ状態になると電歪アクチュエ
ータ８は負の一定電圧に維持され、このとき充電用サイ
リスタS1は正の一定電圧に維持される。
用コイルL2の作用によって負になった後放電用サイリス
タS2に逆方向電圧が作用すると放電用サイリスタS2はオ
フ状態となり、放電用サイリスタS2の端子間電圧VS2は
電歪アクチュエータ８の端子間電圧VPZTまで下降する。
放電用サイリスタS2がオフ状態になると電歪アクチュエ
ータ８は負の一定電圧に維持され、このとき充電用サイ
リスタS1は正の一定電圧に維持される。
次いで出力ポート26に噴射完了信号が出力されると充
電用サイリスタS1がオンとなるために電歪アクチュエー
タ８の充電が開始され、電歪アクチュエータ８の端子間
電圧VPZTが徐々に上昇する。この間、充電用サイリスタ
S1の端子間電圧VS1は２（Ｖ）程度に維持され、放電用
サイリスタS2の端子間電圧VS2は徐々に上昇する。ま
た、充電用サイリスタS1を充電電流I1が流れるためにコ
ンデンサ42の端子間電圧V0が一時的に若干低下する。電
歪アクチュエータ８の充電が開始されると前述したよう
に電歪アクチュエータ８が軸線方向に伸長し、斯くして
燃料噴射が停止される。
電用サイリスタS1がオンとなるために電歪アクチュエー
タ８の充電が開始され、電歪アクチュエータ８の端子間
電圧VPZTが徐々に上昇する。この間、充電用サイリスタ
S1の端子間電圧VS1は２（Ｖ）程度に維持され、放電用
サイリスタS2の端子間電圧VS2は徐々に上昇する。ま
た、充電用サイリスタS1を充電電流I1が流れるためにコ
ンデンサ42の端子間電圧V0が一時的に若干低下する。電
歪アクチュエータ８の充電が開始されると前述したよう
に電歪アクチュエータ８が軸線方向に伸長し、斯くして
燃料噴射が停止される。
次いで電歪アクチュエータ８の端子間電圧VPZTが充電
用コイルL1の作用によってコンデンサ42の端子間電圧V0
よりも高くなった後充電用サイリスタS1に逆方向電圧が
作用すると充電用サイリスタS1はオフ状態となり、充電
用サイリスタS1の端子間電圧VS1は負の一定値まで下降
する。充電用サイリスタS1がオフ状態になると電歪アク
チュエータ８は正の一定電圧に維持され、このとき放電
用サイリスタS2は正の一定電圧に維持される。
用コイルL1の作用によってコンデンサ42の端子間電圧V0
よりも高くなった後充電用サイリスタS1に逆方向電圧が
作用すると充電用サイリスタS1はオフ状態となり、充電
用サイリスタS1の端子間電圧VS1は負の一定値まで下降
する。充電用サイリスタS1がオフ状態になると電歪アク
チュエータ８は正の一定電圧に維持され、このとき放電
用サイリスタS2は正の一定電圧に維持される。
第４図（Ｂ）は電歪アクチュエータ８の放電中にノイ
ズが発生し、このノイズによって充電用サイリスタS1が
オンになった場合を示している。電歪アクチュエータ８
の放電中は放電用サイリスタS2がオンになっているので
このとき充電用サイリスタS1がオンになると電流は充電
用サイリスタS1、充電用コイルL1、放電用コイルL2、放
電用サイリスタS2を通って流れ、従って充放電回路Ｂは
ショートすることになる。充放電回路Ｂがショートする
と電歪アクチュエータ８の端子間電圧VPZTは放電用サイ
リスタS2の端子間電圧VS2までしか低下しないので放電
用サイリスタS2には逆方向電圧が作用せず、斯くして放
電用サイリスタS2はオン状態に維持される。一方、充電
用サイリスタS1には順方向電圧が作用し続けるので充電
用サイリスタS1もオン状態に維持され、斯くして充放電
回路Ｂはショートし続けることになる。充放電回路Ｂが
一旦ショートすると噴射開始信号、噴射完了信号が発生
しても電歪アクチュエータ８の充放電作用は行なわれ
ず、斯くして圧力制御室10内の燃料圧がニードル加圧室
６の燃料圧と等しくなるために燃料噴射が停止した状態
に維持される。また、充放電回路Ｂがショートすると充
電用サイリスタS1および放電用サイリスタS2を電流I1,I
2が流れ続けるためにこの状態を長時間放置しておくと
充電用サイリスタS1および放電用サイリスタS2が過熱さ
れて破損することになる。一方、充放電回路Ｂがショー
トするとコンデンサ42の端子間電圧V0は極度に低下し、
斯くしてコンデンサ42の端子間電圧V0からショートが発
生しているか否かを判別することができる。
ズが発生し、このノイズによって充電用サイリスタS1が
オンになった場合を示している。電歪アクチュエータ８
の放電中は放電用サイリスタS2がオンになっているので
このとき充電用サイリスタS1がオンになると電流は充電
用サイリスタS1、充電用コイルL1、放電用コイルL2、放
電用サイリスタS2を通って流れ、従って充放電回路Ｂは
ショートすることになる。充放電回路Ｂがショートする
と電歪アクチュエータ８の端子間電圧VPZTは放電用サイ
リスタS2の端子間電圧VS2までしか低下しないので放電
用サイリスタS2には逆方向電圧が作用せず、斯くして放
電用サイリスタS2はオン状態に維持される。一方、充電
用サイリスタS1には順方向電圧が作用し続けるので充電
用サイリスタS1もオン状態に維持され、斯くして充放電
回路Ｂはショートし続けることになる。充放電回路Ｂが
一旦ショートすると噴射開始信号、噴射完了信号が発生
しても電歪アクチュエータ８の充放電作用は行なわれ
ず、斯くして圧力制御室10内の燃料圧がニードル加圧室
６の燃料圧と等しくなるために燃料噴射が停止した状態
に維持される。また、充放電回路Ｂがショートすると充
電用サイリスタS1および放電用サイリスタS2を電流I1,I
2が流れ続けるためにこの状態を長時間放置しておくと
充電用サイリスタS1および放電用サイリスタS2が過熱さ
れて破損することになる。一方、充放電回路Ｂがショー
トするとコンデンサ42の端子間電圧V0は極度に低下し、
斯くしてコンデンサ42の端子間電圧V0からショートが発
生しているか否かを判別することができる。
第４図（Ｃ）は電歪アクチュエータ８の温度が上昇し
た場合を示している。電歪アクチュエータ８の温度が高
くなると電歪アクチュエータ８の充放電時間が長くな
る。その結果第４図（Ｃ）に示されるように電歪アクチ
ュエータ８の放電中に噴射完了信号が発生せしめられる
場合があり、この場合にはノイズが発生しなくても充電
用サイリスタS1と放電用サイリスタS2が共にオン状態に
維持され、斯くして充放電回路Ｂがショートし続けるこ
とになる。この場合もコンデンサ42の端子間電圧V0は極
度に低下する。
た場合を示している。電歪アクチュエータ８の温度が高
くなると電歪アクチュエータ８の充放電時間が長くな
る。その結果第４図（Ｃ）に示されるように電歪アクチ
ュエータ８の放電中に噴射完了信号が発生せしめられる
場合があり、この場合にはノイズが発生しなくても充電
用サイリスタS1と放電用サイリスタS2が共にオン状態に
維持され、斯くして充放電回路Ｂがショートし続けるこ
とになる。この場合もコンデンサ42の端子間電圧V0は極
度に低下する。
上述したように充放電回路Ｂがショートするとコンデ
ンサ42の端子間電圧V0が極度に低下し、従ってコンデン
サ42の端子間電圧V0からショートが発生しているかを判
別することができる。第１図に示す実施例ではショート
が発生しているか否かを判別するためにショート検出手
段Ｃが設けられている。このショート検出手段Ｃは一対
の分圧抵抗R1,R2からなり、これらの抵抗値は正常作動
時にこれら抵抗R1,R2の接続点の電圧が例えば３（Ｖ）
程度となるように定められている。一方、コンパレータ
33の基準電圧源34の電圧は例えば1.5（Ｖ）程度に設定
されており、従って充放電回路Ｂがショートして抵抗R
1,R2の接続点の電圧が1.5（Ｖ）以下になるとコンパレ
ータ33の出力電圧は高レベルとなる。コンパレータ33の
出力電圧が高レベルになると割込み信号発生回路35が割
込み信号を発生する。
ンサ42の端子間電圧V0が極度に低下し、従ってコンデン
サ42の端子間電圧V0からショートが発生しているかを判
別することができる。第１図に示す実施例ではショート
が発生しているか否かを判別するためにショート検出手
段Ｃが設けられている。このショート検出手段Ｃは一対
の分圧抵抗R1,R2からなり、これらの抵抗値は正常作動
時にこれら抵抗R1,R2の接続点の電圧が例えば３（Ｖ）
程度となるように定められている。一方、コンパレータ
33の基準電圧源34の電圧は例えば1.5（Ｖ）程度に設定
されており、従って充放電回路Ｂがショートして抵抗R
1,R2の接続点の電圧が1.5（Ｖ）以下になるとコンパレ
ータ33の出力電圧は高レベルとなる。コンパレータ33の
出力電圧が高レベルになると割込み信号発生回路35が割
込み信号を発生する。
本発明による実施例ではこの割込み信号が発生すると
スイッチ手段Ｄ、即ちアナログスイッチ或いはリレーが
オフとされる。その結果、充放電回路Ｂが直流高電圧発
生手段Ａから切離される。ところで充放電回路Ｂが直流
高電圧発生手段Ａから切離された後、一定時間、即ち１
〜1000msec程度経過すると充電用サイリスタS1および放
電用サイリスタS2が制御可能な状態、即ち共にオフ状態
になることがわかっている。そこで本発明による実施例
では安全を見込んで割込み信号が発生してから1sec程度
経過したときにスイッチ手段Ｄを再びオン状態に戻し、
燃料噴射制御を再開するようにしている。また、充放電
回路Ｂのショートがノイズの発生に起因して生じたか、
或いは何らかの原因によって電歪アクチュエータ８が高
温になったことに起因して生じたかは判断できない。そ
こで充放電回路Ｂがショートしたときには電歪アクチュ
エータ８が高温になったことに起因しているものと想定
し、噴射開始信号と噴射完了信号の間隔、即ち最小燃料
噴射時間を長くなるようにしている。
スイッチ手段Ｄ、即ちアナログスイッチ或いはリレーが
オフとされる。その結果、充放電回路Ｂが直流高電圧発
生手段Ａから切離される。ところで充放電回路Ｂが直流
高電圧発生手段Ａから切離された後、一定時間、即ち１
〜1000msec程度経過すると充電用サイリスタS1および放
電用サイリスタS2が制御可能な状態、即ち共にオフ状態
になることがわかっている。そこで本発明による実施例
では安全を見込んで割込み信号が発生してから1sec程度
経過したときにスイッチ手段Ｄを再びオン状態に戻し、
燃料噴射制御を再開するようにしている。また、充放電
回路Ｂのショートがノイズの発生に起因して生じたか、
或いは何らかの原因によって電歪アクチュエータ８が高
温になったことに起因して生じたかは判断できない。そ
こで充放電回路Ｂがショートしたときには電歪アクチュ
エータ８が高温になったことに起因しているものと想定
し、噴射開始信号と噴射完了信号の間隔、即ち最小燃料
噴射時間を長くなるようにしている。
次に第５図から第９図を参照して充放電回路Ｂがショ
ートしたときの処理について説明する。
ートしたときの処理について説明する。
第５図は充放電回路Ｂがショートして割込み信号が発
生したときに実行されるルーチンを示している。
生したときに実行されるルーチンを示している。
第５図を参照するとまず初めにステップ100において
異常フラグがセットされ、次いでステップ101において
スイッチ手段Ｄ、即ちアナログスイッチがオフとされ
る。従って充放電回路Ｂがショートするとただちに充放
電回路Ｂは直流高電圧発生手段Ａから切離されることが
わかる。
異常フラグがセットされ、次いでステップ101において
スイッチ手段Ｄ、即ちアナログスイッチがオフとされ
る。従って充放電回路Ｂがショートするとただちに充放
電回路Ｂは直流高電圧発生手段Ａから切離されることが
わかる。
第６図は充放電回路Ｂがショートしたときの異常処理
ルーチンを示している。このルーチンは一定時間、例え
ば100msec毎の割込みによって実行される。
ルーチンを示している。このルーチンは一定時間、例え
ば100msec毎の割込みによって実行される。
第６図を参照するとまず初めにステップ200において
異常フラグがセットされているか否かが判別される。異
常フラグがセットされているときにはステップ201に進
んでカウント値Ｃが１だけインクリメントされる。次い
でステップ202ではカウント値Ｃが一定値C0、例えば10
よりも大きくなったか否か、即ち充放電回路Ｂがショー
トしてから1sec程度経過したか否かが判別される。1sec
程度経過したときにはステップ203に進んで最小燃料噴
射時間の補正値Δτが予め定められた一定値αとされ
る。次いでステップ204においてスイッチ手段Ｄ、例え
ばアナログスイッチがオンとされる。次いでステップ20
5ではショート検出手段Ｃの抵抗R1,R2の接続点の電圧Ｖ
が予め定められた一定電圧Vk、例えば1.5（Ｖ）よりも
高くなったか否かが判別される。Ｖ＞Vkになるとステッ
プ206に進んで異常フラグがリセットされ、次いでステ
ップ207に進んでカウント値Ｃが零とされ、斯くして再
び充放電回路Ｂがショートしたか否かの判別が開始され
る。
異常フラグがセットされているか否かが判別される。異
常フラグがセットされているときにはステップ201に進
んでカウント値Ｃが１だけインクリメントされる。次い
でステップ202ではカウント値Ｃが一定値C0、例えば10
よりも大きくなったか否か、即ち充放電回路Ｂがショー
トしてから1sec程度経過したか否かが判別される。1sec
程度経過したときにはステップ203に進んで最小燃料噴
射時間の補正値Δτが予め定められた一定値αとされ
る。次いでステップ204においてスイッチ手段Ｄ、例え
ばアナログスイッチがオンとされる。次いでステップ20
5ではショート検出手段Ｃの抵抗R1,R2の接続点の電圧Ｖ
が予め定められた一定電圧Vk、例えば1.5（Ｖ）よりも
高くなったか否かが判別される。Ｖ＞Vkになるとステッ
プ206に進んで異常フラグがリセットされ、次いでステ
ップ207に進んでカウント値Ｃが零とされ、斯くして再
び充放電回路Ｂがショートしたか否かの判別が開始され
る。
第７図は燃料噴射時間τを計算するためのルーチンを
示している。このルーチンは一定クランク角毎の割込み
によって実行される。
示している。このルーチンは一定クランク角毎の割込み
によって実行される。
第７図を参照するとまず初めにステップ300において
機関負荷および機関回転数から燃料噴射時間τが計算さ
れる。次いでステップ301では最小燃料噴射時間τminが
計算される。この最小燃料噴射時間τminは第９図に示
すように機関回転数Ｎおよび機関冷却水温Ｔの関数であ
り、第９図に示す関係は予めROM22内に記憶されてい
る。次いでステップ302では第６図のステップ203で得ら
れた補正値Δτをτminに加算することによって最小燃
料噴射時間τｇが計算される。従って充放電回路Ｂがシ
ョートすると最小燃料噴射時間が増大せしめられること
がわかる。次いでステップ303では燃料噴射時間τが最
小燃料噴射時間τｇよりも長いか否かが判別され、τ
τｇであればステップ304においてτｇをτとした後に
ステップ305に進む。ステップ305では燃料噴射時間τに
基いて噴射開始信号および噴射完了信号が出力ポート26
に出力される。
機関負荷および機関回転数から燃料噴射時間τが計算さ
れる。次いでステップ301では最小燃料噴射時間τminが
計算される。この最小燃料噴射時間τminは第９図に示
すように機関回転数Ｎおよび機関冷却水温Ｔの関数であ
り、第９図に示す関係は予めROM22内に記憶されてい
る。次いでステップ302では第６図のステップ203で得ら
れた補正値Δτをτminに加算することによって最小燃
料噴射時間τｇが計算される。従って充放電回路Ｂがシ
ョートすると最小燃料噴射時間が増大せしめられること
がわかる。次いでステップ303では燃料噴射時間τが最
小燃料噴射時間τｇよりも長いか否かが判別され、τ
τｇであればステップ304においてτｇをτとした後に
ステップ305に進む。ステップ305では燃料噴射時間τに
基いて噴射開始信号および噴射完了信号が出力ポート26
に出力される。
第８図は補正値Δτの制御ルーチンを示している。こ
のルーチンは例えば10sec毎に実行される。
のルーチンは例えば10sec毎に実行される。
第８図を参照するとまず初めにステップ400において
補正値Δτが零であるか否かが判別される。Δτが零で
ないときにはステップ401に進んでΔτからβ（β＜
α）が減算される。次いでステップ402ではΔτが負で
あるか否かが判別され、Δτ０であればステップ403
に進んでΔτが零とされる。従って充放電回路Ｂがショ
ートして最小燃料噴射時間がαだけ増大せしめられると
その後最小燃料噴射時間はτminまで徐々に減少せしめ
られる。
補正値Δτが零であるか否かが判別される。Δτが零で
ないときにはステップ401に進んでΔτからβ（β＜
α）が減算される。次いでステップ402ではΔτが負で
あるか否かが判別され、Δτ０であればステップ403
に進んでΔτが零とされる。従って充放電回路Ｂがショ
ートして最小燃料噴射時間がαだけ増大せしめられると
その後最小燃料噴射時間はτminまで徐々に減少せしめ
られる。
ノイズにより電歪アクチュエータの制御が不能になっ
ても短時間経過後には電歪アクチュエータの制御が可能
な状態に復帰することができる。
ても短時間経過後には電歪アクチュエータの制御が可能
な状態に復帰することができる。
第１図は電歪アクチュエータ制御装置の全体図、第２図
は燃料噴射弁の側面断面図、第３図は電歪アクチュエー
タ駆動回路図、第４図はタイムチャート、第５図はショ
ート発生時に割込みによって実行されるフローチャー
ト、第６図は異常処理を実行するためのフローチャー
ト、第７図は燃料噴射時間を計算するためのフローチャ
ート、第８図は補正値Δτを制御するためのフローチャ
ート、第９図は最小燃料噴射時間τminを示す図であ
る。 ８……電歪アクチュエータ、 41……直流高電圧発生装置、 42……コンデンサ、 Ａ……直流高電圧発生手段、 Ｂ……充放電回路、 Ｃ……ショート検出手段、 Ｄ……スイッチ手段、 S1……充電用サイリスタ、 S2……放電用サイリスタ。
は燃料噴射弁の側面断面図、第３図は電歪アクチュエー
タ駆動回路図、第４図はタイムチャート、第５図はショ
ート発生時に割込みによって実行されるフローチャー
ト、第６図は異常処理を実行するためのフローチャー
ト、第７図は燃料噴射時間を計算するためのフローチャ
ート、第８図は補正値Δτを制御するためのフローチャ
ート、第９図は最小燃料噴射時間τminを示す図であ
る。 ８……電歪アクチュエータ、 41……直流高電圧発生装置、 42……コンデンサ、 Ａ……直流高電圧発生手段、 Ｂ……充放電回路、 Ｃ……ショート検出手段、 Ｄ……スイッチ手段、 S1……充電用サイリスタ、 S2……放電用サイリスタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02D 41/20 F02M 51/06 H01L 41/08 H02N 2/00
Claims (1)
- 【請求項１】直流高電圧発生手段と、電歪アクチュエー
タを充放電するための充電用サイリスタと放電用サイリ
スタからなる充放電回路とを具備した電歪アクチュエー
タの制御装置において、上記充電用サイリスタおよび放
電用サイリスタが共にオン状態にあることを検出するシ
ョート検出手段と、上記直流高電圧発生手段と充放電回
路間に挿入されたスイッチ手段とを具備し、上記充電用
サイリスタおよび放電用サイリスタが共にオンになった
ときに該スイッチ手段によって充放電回路を直流高電圧
発生手段から予め定められた一定時間切離すと共に該一
定時間経過後に該スイッチ手段をオンにして充放電回路
と直流高電圧発生手段とを再び接続するようにした電歪
アクチュエータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1335699A JP2926813B2 (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | 電歪アクチュエータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1335699A JP2926813B2 (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | 電歪アクチュエータの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03199650A JPH03199650A (ja) | 1991-08-30 |
| JP2926813B2 true JP2926813B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=18291496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1335699A Expired - Lifetime JP2926813B2 (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | 電歪アクチュエータの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2926813B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19734895C2 (de) | 1997-08-12 | 2002-11-28 | Siemens Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Ansteuern wenigstens eines kapazitiven Stellgliedes |
| DE102012214565B4 (de) * | 2012-08-16 | 2015-04-02 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Einspritzventils |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0663473B2 (ja) * | 1985-07-17 | 1994-08-22 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料噴射弁用電歪式アクチユエ−タの駆動回路 |
| JPS6282622A (ja) * | 1985-10-08 | 1987-04-16 | 三菱電機株式会社 | 直流しや断器回路 |
| JPS63269495A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-07 | Toshiba Corp | 調理器 |
-
1989
- 1989-12-25 JP JP1335699A patent/JP2926813B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03199650A (ja) | 1991-08-30 |
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|
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| A521 | Written amendment |
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|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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