JP2935499B2 - Driving device for piezo type injection valve for diesel engine - Google Patents

Driving device for piezo type injection valve for diesel engine

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JP2935499B2 JP63269414A JP26941488A JP2935499B2 JP 2935499 B2 JP2935499 B2 JP 2935499B2 JP 63269414 A JP63269414 A JP 63269414A JP 26941488 A JP26941488 A JP 26941488A JP 2935499 B2 JP2935499 B2 JP 2935499B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主噴射及び副噴射を行うディーゼル機関用ピ
エゾ式噴射弁の駆動装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a driving apparatus for a piezo-type injection valve for a diesel engine that performs main injection and sub-injection.

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by conventional technology and invention]

ディーゼル機関においては、特に低回転時の騒音、振
動の低減を図るために、燃料の主噴射に先立ち副噴射
(パイロット噴射とも言う)を行っている。他方、圧電
積層体を用いて液圧を制御するピエゾ式噴射弁が知られ
ている(参照:実開昭61−187965号公報)。
In a diesel engine, sub-injection (also referred to as pilot injection) is performed prior to main injection of fuel in order to reduce noise and vibration particularly at low engine speeds. On the other hand, a piezo-type injection valve that controls a hydraulic pressure by using a piezoelectric laminate is known (see Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-187965).

従来の主噴射及び副噴射を行うディーゼル機関用ピエ
ゾ式噴射弁の駆動装置はたとえば第15図、第18図に示す
ような電源回路−回路方式である(参照:特開昭61−98
165号公報)。
A conventional driving device for a piezo-type injection valve for a diesel engine which performs a main injection and a sub-injection is of a power supply circuit-circuit type as shown in, for example, FIGS.
No. 165).

第15図においては、1はたとえば12Vのバッテリであ
って、その電圧はキースイッチ2を介して発振回路及び
昇圧トランスにより構成される高電圧発生回路(フライ
バック形DC/DCコンバータ)3に印加されている。高電
圧発生回路3はバッテリ電圧12Vをたとえば600Vに変換
してコンデンサ4に印加する。コンデンサ4とピエゾ素
子9との間には、充電スイッチング手段としての充電サ
イリスタ5及びコイル6が設けられ、また、放電スイッ
チング手段としてのコイル7及び放電サイリスタ8が設
けられている。充電サイリスタ5はCPUからの閉弁パル
スP1によってオンとされ、放電サイリスタ8はCPUから
の開弁パルスP1′によってオンとされる。なお、コイル
6は充電サイリスタ5がオンのときに形成されるコンデ
ンサ4、充電サイリスタ5、ピエゾ素子9の閉回路にLC
共振回路を形成するためのものであり、これにより、ピ
エゾ素子9の電圧昇圧を増大させ、また、コイル7は放
電サイリスタ8がオンのときに形成される充電サイリス
タ8、ピエゾ素子9の閉回路にLC共振回路を形成するた
めのものであり、これにより、ピエゾ素子9の電圧降圧
を増大させる。
In FIG. 15, reference numeral 1 denotes a battery of, for example, 12 V, the voltage of which is applied via a key switch 2 to a high voltage generating circuit (flyback DC / DC converter) 3 composed of an oscillation circuit and a step-up transformer. Have been. The high voltage generating circuit 3 converts the battery voltage 12 V to, for example, 600 V and applies the converted voltage to the capacitor 4. Between the capacitor 4 and the piezo element 9, a charge thyristor 5 and a coil 6 as charge switching means are provided, and a coil 7 and a discharge thyristor 8 as discharge switching means are provided. Charging thyristor 5 is turned on by closing pulse P 1 from CPU, the discharge thyristor 8 is turned on by a valve opening pulse P 1 'by the CPU. The coil 6 is connected to a closed circuit of the capacitor 4, the charging thyristor 5, and the piezo element 9 formed when the charging thyristor 5 is turned on.
This is for forming a resonance circuit, thereby increasing the voltage boost of the piezo element 9, and the coil 7 is a closed circuit of the charging thyristor 8 and the piezo element 9 formed when the discharge thyristor 8 is on. To increase the voltage drop of the piezo element 9.

第15図の駆動装置により副噴射及び主噴射をそれぞれ
時間T1,T2で行わせるために第16図に示すように、閉弁
パルスP1、開弁パルスP1′、閉弁パルスP1、及び開弁パ
ルスP1′を発生するが、副噴射と主噴射との間の噴射間
隔T0が短かくなると、コンデンサ電圧VCが所定値に到達
する前に充電サイリスタ5がオンとなり、この結果、ピ
エゾ素子9の駆動電圧VDが第17図に示すように、駆動電
圧VDに応じて→→→→→…となり、,の
点は副噴射と主噴射の噴射間隔T0によって移動するため
安定した変位量は得られず、また、主噴射量が低下する
という課題がある。なお、第15図において、高電圧発生
回路3の充電能力が非常に大きなものを用いれば、噴射
間隔T0が短かくてもコンデンサ電圧VCを所定電圧にでき
るが、この場合、高電圧発生回路3が大形化し、また、
変換効率も悪くなるため、実用的ではない。
As shown in FIG. 16, in order to cause the sub-injection and the main injection to be performed at times T 1 and T 2 respectively by the drive device of FIG. 15, the valve closing pulse P 1 , the valve opening pulse P 1 ′, and the valve closing pulse P 1, and generates a valve opening pulse P 1 ', the injection interval T 0 between the auxiliary injection and main injection becomes shorter, the charging thyristor 5 is turned on before the capacitor voltage V C reaches a predetermined value as a result, as the drive voltage V D of the piezoelectric element 9 is shown in FIG. 17, the driving voltage V D injection interval T 0 of →→→→→ ... next ,, points auxiliary injection and main injection in accordance with the Therefore, there is a problem that a stable displacement amount cannot be obtained and the main injection amount decreases. Note that in FIG. 15, by using the charging capability of the high voltage generating circuit 3 is very large, although injection interval T 0 can be a predetermined voltage capacitor voltage V C be short, in this case, a high voltage generator The circuit 3 becomes larger,
It is not practical because the conversion efficiency also deteriorates.

第18図における電源回路−回路方式においては、高電
圧発生回路としてフライバック形DC/DCコンバータ3′
を用いており、したがって、フライバック形DC/DCコン
バータ′を充電するためのドライバ回路3aを設け、第15
図のコンデンサ4、充電サイリスタ5、及びコイル6の
代りにダイオード11を設けてある。この場合には、第19
図に示すように、副噴射時間T1及び主噴射時間T2の前に
DC/DCコンバータ3′の出力電圧を所定値にするため
に、すなわち、1次電流i1を所定値にするためにDC/DC
コンバータ3′の通電時間TXすなわちドライバ3aの通電
時間TXを一定にしなければならないが、この通電時間TX
はバッテリ1の電圧に依存するために、各噴射タイミン
グの制御が難しく実用的ではない。
In the power supply circuit-circuit system shown in FIG. 18, a flyback type DC / DC converter 3 'is used as a high voltage generation circuit.
Therefore, a driver circuit 3a for charging the flyback type DC / DC converter ′ is provided,
A diode 11 is provided in place of the capacitor 4, the charging thyristor 5, and the coil 6 in the figure. In this case, the 19th
As shown, prior to the sub injection time T 1 and the main injection time T 2
The output voltage of the DC / DC converter 3 'in order to a predetermined value, i.e., DC / DC to the primary current i 1 to a predetermined value
It must be the energization time T X of the energization time T X ie drivers 3a of converter 3 'constant, the energization time T X
Since it depends on the voltage of the battery 1, control of each injection timing is difficult and not practical.

したがって、本発明の目的は、第15図の駆動装置にお
いて副噴射及び主噴射を行う場合に主噴射量を安定させ
ることにある。
Therefore, an object of the present invention is to stabilize the main injection amount when performing the sub-injection and the main injection in the drive device of FIG.

また、本発明の他の目的は、故障(異常)に対しても
強いディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動装置を提供
することにある。
Another object of the present invention is to provide a driving apparatus for a piezo-type injection valve for a diesel engine that is resistant to failure (abnormality).

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上述の課題を解決するための手段は第1A図、第1B図に
示される。
The means for solving the above-mentioned problems are shown in FIGS. 1A and 1B.

第1A図において、ディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁9
の副噴射駆動及び主噴射駆動のための駆動装置であっ
て、副噴射用高電圧発生回路3は、バッテリ1に接続さ
れ、第1のコンデンサ手段4は副噴射高電圧発生回路3
の出力を蓄積し、 副噴射用充放電スイッチング回路(5,6,7,8)は第1
のコンデンサ手段4の電荷をピエゾ式噴射弁9に印加す
る。他方、主噴射用高電圧発生回路3′はバッテリ1に
接続され、第2のコンデンサ手段4′は主噴射高電圧発
生回路3′の出力を蓄積し、主噴射用充放電スイッチン
グ回路(5′,6,7,8)は第2のコンデンサ手段4′の電
荷をピエゾ式噴射弁9に印加する。そして、制御回路10
は副噴射用充放電スイッチング回路(5,6,7,8)及び主
噴射用充放電スイッチング回路(5′,6,7,8)をそれぞ
れ制御して副噴射駆動及び主噴射駆動を行うものであ
る。
In FIG. 1A, a piezo-type injection valve 9 for a diesel engine is used.
A driving device for the sub-injection drive and the main injection drive, wherein the sub-injection high voltage generation circuit 3 is connected to the battery 1 and the first capacitor means 4 is
The sub-injection charge / discharge switching circuit (5, 6, 7, 8) is the first
Is applied to the piezo injector 9. On the other hand, the main injection high voltage generating circuit 3 'is connected to the battery 1, the second capacitor means 4' stores the output of the main injection high voltage generating circuit 3 ', and the main injection charge / discharge switching circuit (5') , 6,7,8) apply the charge of the second condenser means 4 'to the piezo injector 9. And the control circuit 10
Is for controlling the sub-injection charge / discharge switching circuit (5,6,7,8) and the main injection charge / discharge switching circuit (5 ', 6,7,8) to perform sub-injection drive and main injection drive It is.

第1B図においては、第1A図の構成要素に、さらに、主
噴射用高電圧発生回路3′及び主噴射用充放電スイッチ
ング回路(5′,6,7,8)の異常を検出する主噴射系異常
検出回路60(120)を設け、主噴射系異常検出回路が主
噴射用高電圧発生回路3′もしくは主噴射用充放電スイ
ッチング回路5′,6,7,8の異常を検出したときには、制
御回路10は主噴射駆動を副噴射用充放電スイッチング回
路(5,6,7,8)を制御して行うようにしたものである。
In FIG. 1B, the main injection for detecting an abnormality of the main injection high-voltage generating circuit 3 'and the main injection charge / discharge switching circuit (5', 6, 7, 8) is added to the components of FIG. 1A. A system abnormality detection circuit 60 (120) is provided, and when the main injection system abnormality detection circuit detects an abnormality in the main injection high voltage generation circuit 3 'or the main injection charge / discharge switching circuit 5', 6, 7, 8 The control circuit 10 performs the main injection drive by controlling the sub-injection charge / discharge switching circuit (5, 6, 7, 8).

〔作 用〕(Operation)

第1A図に示す手段によれば、副噴射と主噴射とが別個
の電源回路系統を有することになり、副噴射と主噴射と
の噴射間隔が短かくともこれらの間には影響はない。
According to the means shown in FIG. 1A, the sub-injection and the main injection have separate power supply circuit systems, and even if the injection interval between the sub-injection and the main injection is short, there is no influence between them.

第1B図に示す手段によれば、さらに、主噴射の電源回
路系統に異常が発生した場合には、副噴射の電源回路系
統が主噴射の電源回路系統の代りをする。
According to the means shown in FIG. 1B, when an abnormality occurs in the power supply circuit system of the main injection, the power supply circuit system of the sub-injection replaces the power supply circuit system of the main injection.

〔実施例〕〔Example〕

第2図は本発明に係る4気筒式ディーゼル機関用ピエ
ド式噴射弁の駆動装置が適用されるディーゼル機関の全
体概要図である。第2図において、ディーゼル機関20の
吸気マニホールド21には吸入空気圧を検出する吸気圧セ
ンサ22が設けられ、この吸気圧センサ22は吸気圧に応じ
たアナログ信号を制御回路10のマルチプレクサ内蔵A/D
変換器101に供給される。さらに、機関20の燃焼室には
各気筒毎に燃料噴射弁23−1,23−2,23−3,23−4が設け
られ、これらの燃料噴射弁23−1,23−2,23−3,23−4
は、それぞれ、ピエゾ素子24−1,24−2,24−3,24−4の
伸縮作用により動作する。
FIG. 2 is an overall schematic diagram of a diesel engine to which a drive device for a Pied type injection valve for a four-cylinder diesel engine according to the present invention is applied. In FIG. 2, an intake manifold 21 of the diesel engine 20 is provided with an intake pressure sensor 22 for detecting intake air pressure. The intake pressure sensor 22 outputs an analog signal corresponding to the intake pressure to the A / D with a built-in multiplexer of the control circuit 10 in the multiplexer 10.
It is supplied to the converter 101. Further, fuel injection valves 23-1, 23-2, 23-3, 23-4 are provided for each cylinder in the combustion chamber of the engine 20, and these fuel injection valves 23-1, 23-2, 23- 3,23-4
Operate by the expansion and contraction of the piezo elements 24-1, 24-2, 24-3 and 24-4, respectively.

燃焼噴射弁23−1,23−2,23−3,23−4には、燃料タン
ク25から燃料が燃料ポンプ26によって供給される。
Fuel is supplied from the fuel tank 25 to the combustion injection valves 23-1, 23-2, 23-3, and 23-4 by the fuel pump 26.

また、制御回路10のA/D変換器101には、種々のセン
サ、たとえば機関20のシリンダブロックのウォータジャ
ケット内に設けられた水温センサ27、アクセルペダル28
aと連動するアクセル開度センサ28等のアナログ信号が
供給されている。さらに、制御回路10の入出力インター
フェイス102には、クランク軸の回転位置を検出するク
ランク角センサ29,30の出力信号が供給されており、こ
れらの信号の1つもしくは両方はCPU103の割り込み信号
として作用する。
The A / D converter 101 of the control circuit 10 includes various sensors such as a water temperature sensor 27 provided in a water jacket of a cylinder block of the engine 20 and an accelerator pedal 28.
An analog signal from the accelerator opening sensor 28 or the like that is linked to a is supplied. Further, the input / output interface 102 of the control circuit 10 is supplied with output signals of the crank angle sensors 29 and 30 for detecting the rotational position of the crankshaft, and one or both of these signals are used as interrupt signals of the CPU 103. Works.

燃料噴射弁23−1,23−2,23−3,23−4のピエゾ素子24
−1,24−2,24−3,24−4は制御回路10により制御される
駆動回路31によって伸縮動作する。
Piezo element 24 of fuel injection valve 23-1,23-2,23-3,23-4
The drive circuit 31 controlled by the control circuit 10 expands and contracts -1,24-2,24-3,24-4.

制御回路10は、たとえばマイクロコンピュータとして
構成され、A/D変換器101、入出力インターフェイス10
2、CPU103の外に、副噴射用タイマ104a、主噴射用タイ
マ104b、プログラム定数等を格納するROM105、一時的な
データ等を格納するRAM106、駆動回路31を制御するサイ
リスタ点弧回路107等が設けられている。なお、副噴射
用タイマ104aには、副噴射時間T1が設定され、時間T1
経過後に、該タイマ104aはCPU103に副噴射終了割り込み
信号を発生するものであり、主噴射用タイマ104bには、
主噴射時間T2が設定され、時間T2が経過後に、該タイマ
104bはCPU103に主噴射終了割り込み信号を発生するもの
である。
The control circuit 10 is configured as a microcomputer, for example, and includes an A / D converter 101, an input / output interface 10
2.In addition to the CPU 103, a sub-injection timer 104a, a main injection timer 104b, a ROM 105 for storing program constants and the like, a RAM 106 for storing temporary data and the like, a thyristor firing circuit 107 for controlling the drive circuit 31, and the like. Is provided. Note that the sub injection timer 104a, is set sub injection time T 1 is, after a lapse of time T 1, the timer 104a is intended for generating the auxiliary injection end interrupt signal to the CPU 103, the main injection timer 104b Is
The main injection time T 2 is set, after the lapse of time T 2, the timer
104b generates a main injection end interrupt signal to the CPU 103.

また、32,33は、駆動回路31等が異常な場合に点灯さ
せる異常ランプである。
32 and 33 are abnormal lamps that are turned on when the drive circuit 31 and the like are abnormal.

第3図は本発明の第1の実施例としての第2図の駆動
回路31の1気筒分の詳細な回路図である。第3図におい
て、ピエゾ素子9は第2図のピエゾ素子24−1〜24−4
の1つである。第3図においては、第15図の構成要素に
対して、高電圧発生回路(フライバック形DC/DCコンバ
ータ)3′、コンデンサ4′、充電サイリスタ5′を付
加したものである。これにより、高電圧発生回路3、コ
ンデンサ4、充電サイリスタ5、及びコイル6は、副噴
射の充電専用回路を構成し、高電圧発生回路3′、コン
デンサ4′、充電サイリスタ5′、及びコイル6は、主
噴射の充電専用回路を構成する。また、コイル7、放電
サイリスタ8は副噴射及び主噴射に共用の放電回路であ
る。なお、コイル6,7及び放電サイリスタ8を副噴射
用、主噴射用に別個に設けることもできる。
FIG. 3 is a detailed circuit diagram of one cylinder of the drive circuit 31 of FIG. 2 as a first embodiment of the present invention. In FIG. 3, the piezo elements 9 correspond to the piezo elements 24-1 to 24-4 in FIG.
It is one of. In FIG. 3, a high voltage generating circuit (flyback type DC / DC converter) 3 ', a capacitor 4', and a charging thyristor 5 'are added to the components shown in FIG. Thus, the high-voltage generating circuit 3, the capacitor 4, the charging thyristor 5, and the coil 6 form a sub-injection dedicated charging circuit, and include the high-voltage generating circuit 3 ', the capacitor 4', the charging thyristor 5 ', and the coil 6. Constitutes a dedicated circuit for charging main injection. The coil 7 and the discharge thyristor 8 are a common discharge circuit for the sub injection and the main injection. Note that the coils 6, 7 and the discharge thyristor 8 can be separately provided for the sub injection and the main injection.

なお、副噴射用高電圧発生回路3も主噴射用高電圧発
生回路3′も同一の構成をなし、昇圧トランス301(30
1′)、昇圧トランス301(301′)の1次側コイルの電
流をオン、オフするスイッチングトランジスタ302(30
2′)、スイッチングトランジスタ302(302′)をオ
ン、オフする高周波発振回路303(303′)、及び昇圧ト
ランス301(301′)の2次側コイルに発生する正の電圧
のみをコンデンサ4(4′)に供給するダイオード304
(304′)よりなる。
The sub-injection high voltage generation circuit 3 and the main injection high voltage generation circuit 3 'have the same configuration, and the step-up transformer 301 (30
1 '), the switching transistor 302 (30') which turns on and off the current of the primary coil of the step-up transformer 301 (301 ').
2 '), a high-frequency oscillation circuit 303 (303') for turning on and off the switching transistor 302 (302 '), and a positive voltage generated in the secondary coil of the step-up transformer 301 (301'). ') Diode 304 feeding
(304 ').

第4図は第2図のサイリスタ点弧回路107の1気筒分
の詳細な回路図である。すなわち、サイリスタ点弧回路
107は、4つの単安定マルチバイブレータ401〜404、3
つのドライバ回路405〜407、及びオア回路408を備えて
いる。ここで、単安定マルチバイブレータ401は副噴射
方形パルスS1の立ち上がり時に一定時間幅のパルスを発
生し、ドライバ回路405をオンにして点弧信号P1を発生
する。また、単安定マルチバイブレータ402は主噴射方
形パルスS2の立ち上がり時に一定時間幅のパルスを発生
し、ドライバ回路406をオンにして点弧信号P2を発生す
る。さらに、単安定マルチバイブレータ403は副噴射方
形パルスS1の立ち下がり時に一定時間幅のパルスを発生
し、オア回路408を介してドライバ回路407をオンにして
点弧信号P1′を発生し、また、単安定マルチバイブレー
タ404は主噴射方形パルスS2の立ち下がり時に一定時間
幅のパルスを発生し、オア回路407を介してドライバ回
路407をオンにして点弧信号P2′を発生する。すなわ
ち、第3図においては、放電サイリスタ8は副噴射と主
噴射に対して共用であるため、第4図においても、オア
回路408を設けてドライバ回路407を副噴射と主噴射に対
して共有としてある。なお、ドライバ回路405,406,407
はサイリスタ5,5′,8のゲート回路にゲートパルスを加
えるためのもので、各単安定マルチバイブレータと各サ
イリスタのゲート回路をパルストランスにより電気的に
絶縁している。
FIG. 4 is a detailed circuit diagram of one cylinder of the thyristor firing circuit 107 of FIG. That is, the thyristor firing circuit
107 has four monostable multivibrators 401 to 404, 3
Driver circuits 405 to 407 and an OR circuit 408. Here, the monostable multivibrator 401 generates a pulse of a predetermined time width when the sub injection rectangular pulse S 1 rise, generating a firing signal P 1 turns on the driver circuit 405. The monostable multivibrator 402 generates a pulse of a predetermined time width when the main injection square pulse S 2 rise, generating a firing signal P 2 turns on the driver circuit 406. Furthermore, the monostable multivibrator 403 generates a pulse of a predetermined time width at the time of the fall of the auxiliary injection rectangular pulses S 1, generating a firing signal P 1 'to turn on the driver circuit 407 via the OR circuit 408, the monostable multivibrator 404 generates a pulse of a predetermined time width at the time of the fall of the main injection rectangular pulse S 2, to generate a firing signal P 2 'to turn on the driver circuit 407 via the OR circuit 407. That is, in FIG. 3, the discharge thyristor 8 is commonly used for the sub-injection and the main injection. Therefore, also in FIG. 4, the OR circuit 408 is provided to share the driver circuit 407 for the sub-injection and the main injection. There is. Note that the driver circuits 405, 406, 407
Is for applying a gate pulse to the gate circuits of the thyristors 5, 5 'and 8, and each monostable multivibrator and the gate circuit of each thyristor are electrically insulated by a pulse transformer.

また、第4図の副噴射方形パルスS1、及び主噴射方形
パルスS2の時間T1,T2及びタイミングは、第2図に示す
吸気圧センサ22、水温センサ27、アクセル開度センサ2
8、クランク角センサ29,30等の信号にもとづいて演算さ
れる(参照:第9図、第10図、第11図)。
The times T 1 , T 2 and timing of the sub-injection square pulse S 1 and the main injection square pulse S 2 in FIG. 4 correspond to the intake pressure sensor 22, the water temperature sensor 27, and the accelerator opening sensor 2 shown in FIG.
8. It is calculated based on signals from the crank angle sensors 29, 30 and the like (see: FIG. 9, FIG. 10, FIG. 11).

第3図、第4図の回路動作を第5図のタイミング図を
参照して説明する。第3図の各高電圧発生回路3,3′で
は、独立に、発振回路303,303′のパルス信号によって
トランジスタ302,302′がオン、オフし、オン時に昇圧
トランス301,301′の1次側コイルに1次電流が流れて
エアギャップに磁気エネルギーが蓄積され、次いで、ト
ランジスタ302,302′のオンからオフの際に、この磁気
エネルギーにより、逐次、コンデンサ4,4′の充電を行
う。この場合、コンデンサ電圧VC,VC′は最高電圧E1,E2
に到達するが、この値はたとえばE1=E2=600Vである。
つまり、各コンデンサ4,4′には、Q=C1E1(C1=コン
デンサ4の容量)、Q=C2E2(C2=コンデンサ4′の容
量)の電荷量が蓄積される。
The circuit operation of FIGS. 3 and 4 will be described with reference to the timing chart of FIG. In each of the high voltage generating circuits 3 and 3 'of FIG. 3, the transistors 302 and 302' are turned on and off independently by the pulse signals of the oscillating circuits 303 and 303 ', and the primary current flows through the primary coils of the step-up transformers 301 and 301' when the transistors are turned on. Flows, and magnetic energy is accumulated in the air gap. Then, when the transistors 302, 302 'are turned on from off, the magnetic energy charges the capacitors 4, 4' sequentially. In this case, the capacitor voltages V C , V C ′ are the maximum voltages E 1 , E 2
Which is, for example, E 1 = E 2 = 600V.
In other words, charge amounts of Q = C 1 E 1 (C 1 = capacitance of the capacitor 4) and Q = C 2 E 2 (C 2 = capacitance of the capacitor 4 ′) are accumulated in each of the capacitors 4 and 4 ′. .

副噴射について説明すると、サイリスタ点弧回路107
が所定タイミングで閉弁信号としての充電サイリスタ5
のオン信号P1が発生する。この結果、充電サイリスタ5
がオンとなり、したがって、コンデンサ4、コイル6、
およびピエゾ素子9がLC共振回路を構成し、コンデンサ
4の電荷はピエゾ素子9に移送され、ピエゾ素子9の駆
動電圧VDは、たとえばEO=800Vとなった後、充電サイリ
スタ5は電流が自然転流することによりターンオフす
る。
The sub-injection will be described.
Is charged thyristor 5 as a valve closing signal at a predetermined timing.
On signal P 1 is generated for. As a result, the charging thyristor 5
Is turned on, so that the capacitor 4, the coil 6,
And the piezo element 9 constitutes an LC resonance circuit, the electric charge of the capacitor 4 is transferred to the piezo element 9, and the driving voltage V D of the piezo element 9 becomes, for example, E O = 800V. Turn off by natural translocation.

上述状態で、所定期間T1後、サイリスタ点弧回路107
が開弁信号としての放電サイリスタ8のオン信号P1′を
発生すると、放電サイリスタ8がオンとなり、したがっ
て、ピエゾ素子9およびコイル7がLC共振回路を構成
し、ピエゾ素子9の電荷は放電され、ピエゾ素子9の駆
動電圧VDは、たとえば−200Vとなった後、放電サイリス
タ8は電流が自然転流することによりターンオフする。
In above state, after a predetermined period of time T 1, thyristor firing circuit 107
Generates an on signal P 1 ′ of the discharge thyristor 8 as a valve opening signal, the discharge thyristor 8 is turned on, and therefore, the piezo element 9 and the coil 7 constitute an LC resonance circuit, and the electric charge of the piezo element 9 is discharged. , the drive voltage V D of the piezoelectric element 9, for example, after a -200 V, the discharge thyristor 8 is turned off by the current natural commutation.

主噴射において説明すると、サイリスタ点弧回路107
が所定タイミングで閉弁信号としての充電サイリスタ
5′のオン信号P2が発生する。この時点では、副噴射用
の高電圧発生回路と主噴射用高電圧発生回路とは独立で
あるので、コンデンサ電圧VC′は既にその最高電圧E2
到達している。したがって、充電サイリスタ5′がオン
となって、コンデンサ4′、コイル6、およびピエゾ素
子9がLC共振回路を構成し、コンデンサ4′の電荷はピ
エゾ素子9に移送され、ピエゾ素子9の駆動電圧VDは、
たとえばEO=800Vとなった後、充電サイリスタ5′は電
流が自然転流することによりターンオフする。
Explaining in the main injection, the thyristor firing circuit 107
There ON signal P 2 of the charging thyristor 5 'as closing signal at a predetermined timing is generated. At this point, since the high voltage generation circuit for the sub injection and the high voltage generation circuit for the main injection are independent, the capacitor voltage V C ′ has already reached its maximum voltage E 2 . Therefore, the charging thyristor 5 'is turned on, the capacitor 4', the coil 6, and the piezo element 9 constitute an LC resonance circuit, and the electric charge of the capacitor 4 'is transferred to the piezo element 9, and the driving voltage of the piezo element 9 is changed. V D
For example, after E O = 800 V, the charging thyristor 5 ′ turns off due to the natural commutation of the current.

上述状態で、所定期間T2後、サイリスタ点弧回路107
が開弁信号としての放電サイリスタ8のオン信号P2′を
発生すると、放電サイリスタ8がオンとなり、したがっ
て、ピエゾ素子9およびコイル7がLC共振の回路を構成
し、ピエゾ素子9の電荷は放電され、ピエゾ素子9の駆
動電圧VDは、たとえば−200Vとなった後、放電サイリス
タ8は電流が自然転流することによりターンオフする。
In above state, after a predetermined period of time T 2, thyristor firing circuit 107
Generates an on signal P 2 ′ of the discharge thyristor 8 as a valve opening signal, the discharge thyristor 8 is turned on, and thus the piezo element 9 and the coil 7 constitute an LC resonance circuit, and the electric charge of the piezo element 9 is discharged. is, the driving voltage V D of the piezoelectric element 9, for example, after a -200 V, the discharge thyristor 8 is turned off by the current natural commutation.

このように、コンデンサ4,4′はバッテリ1から高電
圧発生回路3,3′によってそれぞれ独立に昇圧されるの
で、副噴射と主噴射の噴射間隔T0がたとえ短かくなって
もこれに影響されることなく、ピエゾ素子9に目的の駆
動電圧を印加することができ、したがって、ディーゼル
機関の回転速度や噴射時期などに関係なく、噴射率制御
を実現することができ、この結果、安定した燃料噴射を
行うことが可能である。
Thus, the capacitor 4, 4 'a high-voltage generating circuit 3, 3 from the battery 1' is raised independently by the impact to be injection interval T 0 of the auxiliary injection and main injection becomes even shorter Therefore, the target drive voltage can be applied to the piezo element 9, and therefore, the injection rate control can be realized regardless of the rotation speed and the injection timing of the diesel engine. Fuel injection can be performed.

第6図は本発明の第2の実施例としての第2図の駆動
回路の回路図であって、第3図の構成要素に対して主噴
射用の高電圧発生回路3′に異常検出回路60を付加接続
したものである。これにより、主噴射用の電源回路が故
障した場合、副噴射用電源回路を主噴射として駆動する
ことにより最低限度の燃料噴射機能を確保し、したがっ
て走行を継続することができる。すなわち、ディーゼル
機関の主噴射を行う際に、主噴射用電源回路でピエゾ式
噴射弁を駆動している場合、電源回路を構成しているパ
ワートランジスタやダイオード等が故障すると、ピエゾ
式噴射弁に主噴射の駆動電圧も印加できないため、燃料
噴射が行われず走行不能になってしまう。これを回避す
るため、第3図の構成に加えて主噴射用電源回路に異常
検出回路60を付加する。
FIG. 6 is a circuit diagram of the drive circuit of FIG. 2 as a second embodiment of the present invention. The high voltage generation circuit 3 'for main injection is provided with an abnormality detection circuit for the components of FIG. 60 is additionally connected. Thereby, when the power supply circuit for main injection fails, the power supply circuit for sub-injection is driven as the main injection to secure the minimum fuel injection function, and therefore, it is possible to continue running. That is, when the main injection power supply circuit drives the piezo-type injection valve when performing the main injection of the diesel engine, if the power transistor or diode constituting the power supply circuit breaks down, the piezo-type injection valve becomes Since the driving voltage of the main injection cannot be applied, the fuel injection is not performed and the vehicle cannot travel. In order to avoid this, an abnormality detection circuit 60 is added to the main injection power supply circuit in addition to the configuration shown in FIG.

異常検出回路60は、高電圧発生回路3′の昇圧トラン
ス301′に電圧検出コイルを設け、ダイオード60aを介し
て接続されており、コンデンサ61及び放電抵抗62よりな
る時定数回路、比較器63、RSフリップフロップ64、単安
定マルチバイブレータ65、アンド回路66、及びRSフリッ
プフロップ67により構成される。ここで、フリップフロ
ップ64は高電圧発生回路3′自体が異常であることを検
出するためのものであり、フリップフロップ67は高電圧
発生回路3′自体には異常がなく、その後段である充電
サイリスタ5′、ピエゾ素子9、及びこれらの周辺の異
常を検出するためである。また、単安定マルチバイブレ
ータ65及びアンド回路66はフリップフロップ67の動作周
期をとるためのものである。
The abnormality detection circuit 60 is provided with a voltage detection coil in the step-up transformer 301 ′ of the high voltage generation circuit 3 ′ and is connected via a diode 60 a. A time constant circuit including a capacitor 61 and a discharge resistor 62, a comparator 63, It comprises an RS flip-flop 64, a monostable multivibrator 65, an AND circuit 66, and an RS flip-flop 67. Here, the flip-flop 64 is for detecting that the high-voltage generating circuit 3 'itself is abnormal, and the flip-flop 67 is for detecting that there is no abnormality in the high-voltage generating circuit 3' itself. This is for detecting the thyristor 5 ′, the piezo element 9, and abnormalities around them. Further, the monostable multivibrator 65 and the AND circuit 66 are for setting the operation cycle of the flip-flop 67.

第6図のフライバック形DC/DCコンバータ3′では、
トランジスタ302′が通電し一次側コイルに電流が流れ
ると、昇圧トランス301′のエアギャップに磁気エネル
ギーが蓄えられ、逐次、コンデンサ4′と異常検出コン
デンサ61の充電を行うことになる。
In the flyback type DC / DC converter 3 'shown in FIG.
When the transistor 302 'is energized and a current flows through the primary coil, magnetic energy is stored in the air gap of the step-up transformer 301', and the capacitor 4 'and the abnormality detection capacitor 61 are sequentially charged.

まず、正常状態の場合について第7図を参照して説明
すると、主噴射開始のタイミングでコンデンサ4′に蓄
えられていた電荷の一部はピエゾ素子9に投入される。
他方、異常検出コンデンサ61には初期時に電荷が蓄積さ
れていないので、検出電圧Vmは第7図のX1で示すように
上昇する。この結果、比較器63が検出電圧Vmが、Vm>V
R1のときにハイレベル(“1")を出力し、Vm≦VR1のと
きにローレベル(“0")を出力するとすれば、比較器63
の出力VXは“1"となり、フリップフロップ64はセットさ
れ、その出力Q1はハイレベルとなる。他方、フリップフ
ロップ67は、主噴射方形パルスT2の立ち上がり時に対応
する単安定マルチバイブレータ65の出力により周期する
比較器63の出力VXにより動作するので、この場合、 Vm<VR1 であり、したがって、フリップフロップ67はセットされ
ない。つまり、2つのフリップフロップ64,67の出力状
態は、 である。
First, the normal state will be described with reference to FIG. 7. A part of the electric charge stored in the capacitor 4 'is supplied to the piezo element 9 at the timing of starting the main injection.
On the other hand, the abnormality detecting capacitor 61 the charge at the initial time is not stored, the detected voltage V m is increased as indicated by X 1 in FIG. 7. As a result, the comparator 63 is the detection voltage V m, V m> V
If outputs a high level ( "1") when R1, and outputs a low level when the V m ≦ V R1 ( "0 "), the comparator 63
Output V X becomes "1", the flip-flop 64 is set, its output Q1 goes high. On the other hand, the flip-flop 67, since the operation by the output V X of the comparator 63 for the period by the output of the monostable multivibrator 65 corresponding to the rising edge of the main injection square pulse T 2, there in this case, V m <V R1 Therefore, flip-flop 67 is not set. That is, the output states of the two flip-flops 64 and 67 are It is.

他方、サイリスタ5′のオープン不良、ピエゾ素子9
までのワイヤーハーネスの断線、ピエゾ素子9のオープ
ン不良等のピエゾ式噴射弁側の異常時(異常状態Iとす
る)は、コンデンサ4′に蓄えられた電荷はピエゾ素子
9に投入されずそのまま残り、異常検出コンデンサ61に
電荷が蓄えられていないので、検出電圧Vmは第7図のX2
に示すように急激に上昇する。この結果、正常状態と同
様に、フリップフロップ64はセットされるが、単安定マ
ルチバイブレータ65の出力時にも比較器65の出力VXも Vm>VR1 となり、したがって、フリップフロップ67もセットされ
る。つまり、2つのフリップフロップ64,67の出力状態
は、 となる。
On the other hand, the open failure of the thyristor 5 'and the piezo element 9
In the event of an abnormality on the side of the piezo-type injection valve such as disconnection of the wire harness up to this point or an open defect of the piezo element 9 (abnormal state I), the electric charge stored in the capacitor 4 'is not supplied to the piezo element 9 but remains there. Since no charge is stored in the abnormality detection capacitor 61, the detection voltage Vm is equal to X 2 in FIG.
As shown in the figure rises sharply. As a result, similarly to the normal state, but the flip-flop 64 is set, the output V X also V m> V R1 next to comparator 65 even when the output of the monostable multivibrator 65, thus, the flip-flop 67 is also set You. That is, the output states of the two flip-flops 64 and 67 are Becomes

このような異常状態Iであれば、制御回路10は、第7
図に示すように、高電圧発生回路3,3′の動作を停止さ
せるとともにコンデンサ4,4′を放電させ、運転者に異
常を知らせる。
In such an abnormal state I, the control circuit 10
As shown in the figure, the operation of the high voltage generation circuits 3, 3 'is stopped, and the capacitors 4, 4' are discharged to notify the driver of the abnormality.

さらに、トランジスタ302′のオープン不良、ダイオ
ード304′,60aのショート不良等の主噴射用電源回路側
の異常時(異常状態IIとする)は、第8図に示すように
コンデンサ電圧VC′及び検出電圧Vmは全く上昇しない。
この結果、フリップフロップ64,67のいずれもセットさ
れない。つまり、2つのフリップフロップ64,67の出力
状態は、 となる。
Further, the transistor 302 'bad open, the diode 304', when the main injection power circuit side of the short circuit or the like 60a abnormality (an abnormal state II), the capacitor voltage V C 'and as shown in FIG. 8 The detection voltage Vm does not increase at all.
As a result, neither of the flip-flops 64 and 67 is set. That is, the output states of the two flip-flops 64 and 67 are Becomes

このような異常状態IIであれば、制御回路10は、第8
図に示すように、コンデンサ4′を放電させ、2電源方
式から1電源方式に切り替える。すなわち、副噴射方形
パルスS1を主噴射方形パルスS2とし、もとの主噴射方形
パルスS2の出力を中止する。
In such an abnormal state II, the control circuit 10
As shown in the figure, the capacitor 4 'is discharged to switch from the dual power supply system to the single power supply system. That is, the sub injection rectangular pulses S 1 and main injection rectangular pulse S 2, stops the output of the original main injection square pulse S 2.

以上のごとく、第6図の駆動回路によれば、主噴射側
回路を監視し、2つのフリップフロップ64,67により、 異常状態I,IIを検出でき、これにより、異常状態に対処
することが可能となる。
As described above, according to the drive circuit of FIG. 6, the main injection side circuit is monitored, and the two flip-flops 64 and 67 Abnormal states I and II can be detected, which makes it possible to deal with abnormal states.

なお、フリップフロップ64,67の監視モード移行のた
めのリセット信号RSTは第7図、第8図に示すタイミン
グで発生される。
The reset signal RST for shifting the flip-flops 64 and 67 to the monitoring mode is generated at the timings shown in FIGS.

第9図〜第11図は第6図の駆動回路を動作させるため
の制御回路(マイクロコンピュータ)10の動作を示すフ
ローチャートである。
9 to 11 are flowcharts showing the operation of the control circuit (microcomputer) 10 for operating the drive circuit of FIG.

第9図はメインルーチンである。ステップ901では、
初期化たとえばRAM106に格納されている噴射時間データ
等を初期化すると同時に噴射用タイマ等を初期化する。
ステップ902では、吸気圧センサ22等の出力をA/D変換し
て取込み、ステップ903〜904にてこれらのデータにもと
づき副噴射開始タイミングP1及び副噴射時間T1、主噴射
開始タイミングP2及び主噴射時間T2を演算する。
FIG. 9 shows the main routine. In step 901,
Initialization For example, the injection time data and the like stored in the RAM 106 are initialized, and at the same time, the injection timer and the like are initialized.
In step 902, takes the output of such an intake air pressure sensor 22 converts A / D, based on these data in step 903 to 904 sub injection start timing P 1 and the sub-injection time T 1, the main injection start timing P 2 and calculates the main injection time T 2.

副噴射用タイマ104a及び主噴射用タイマ104bはクラン
ク角センサから入力される基準信号と角度信号により、
カウントされ、噴射方形パルスS1,S2をI/O 102に出力す
るとともに、噴射終了割り込みのタイミングを発生す
る。制御回路10が最初に起動された段階では、噴射用タ
イマ104a,104bはメインルーチンのステップ901で設定さ
れる。
The sub-injection timer 104a and the main injection timer 104b are based on a reference signal and an angle signal input from a crank angle sensor.
It counts and outputs the injection square pulses S 1 and S 2 to the I / O 102 and generates an injection end interrupt timing. When the control circuit 10 is first started, the injection timers 104a and 104b are set in step 901 of the main routine.

上述のごとく、副噴射用タイマ104a及び主噴射用タイ
マ104bが設定されてそれぞれがタイムアップすると、CP
U103に割り込みが発生する。
As described above, when the sub-injection timer 104a and the main-injection timer 104b are set and timed up, the CP
An interrupt occurs in U103.

第10図は副噴射用タイマ104aがタイムアップして実行
される副噴射終了割り込みルーチンである。ステップ10
01では、フリップフロップ64,67の出力Q1,Q2を取り込
み、ステップ1002では次の監視モードを実行するために
リセット信号RSTを送出してフリップフロップ64,67をリ
セットしておく。
FIG. 10 shows a sub-injection end interrupt routine executed when the sub-injection timer 104a times out. Step 10
At 01, the outputs Q1 and Q2 of the flip-flops 64 and 67 are fetched, and at step 1002, the reset signal RST is transmitted to execute the next monitoring mode, and the flip-flops 64 and 67 are reset.

ステップ1004,1005では、フリップフロップ64,67の出
力Q1,Q2の状態を判別し、この結果、Q1=“H",Q2=“L"
であれば主噴射系は正常状態であるのでステップ1005に
進み次のサイクルの副噴射データ(副噴射開始タイミン
グP1、副噴射時間T1)を副噴射用タイマ104aに設定しス
テップ1006にて副噴射終了割り込みルーチンを終了す
る。
In steps 1004 and 1005, the states of the outputs Q1 and Q2 of the flip-flops 64 and 67 are determined. As a result, Q1 = "H" and Q2 = "L"
If so, the main injection system is in a normal state, and the flow advances to step 1005 to set the sub-injection data (sub-injection start timing P 1 , sub-injection time T 1 ) of the next cycle in the sub-injection timer 104a, and in step 1006 The sub-injection end interrupt routine ends.

Q1=“H",Q2=“H"であれば、噴射弁系の異常(上述
の異常状態I)であるのでステップ1007にて異常ランプ
32をオンにして点灯し、ステップ1008で高電圧発生回路
3,3′によるコンデンサ4,4′の充電を禁止し、ステップ
1009でコンデンサ4,4′を放電した後、ステップ1010に
より制御を終了する。同様に、Q1=“L"であれば、主噴
射用電源系の異常(上述の異常状態II)であるのでステ
ップ1011にて異常ランプ33をオンにして点灯し、ステッ
プ1012にて次のサイクルの主噴射データ(主噴射開始タ
イミングP2、主噴射時間T2)を副噴射用タイマ104aに設
定することにより噴射切替動作を行った後、ステップ10
13により副噴射終了割り込みルーチンを終了する。
If Q1 = "H", Q2 = "H", it is an abnormality of the injection valve system (abnormal state I described above).
Turn on 32 and light up, and in step 1008 high voltage generation circuit
Prohibit charging of capacitors 4 and 4 'by 3,3' and step
After discharging the capacitors 4, 4 'in 1009, the control is ended in step 1010. Similarly, if Q1 = “L”, the power supply system for main injection is abnormal (abnormal state II described above), so the abnormal lamp 33 is turned on and lit in step 1011, and the next cycle is performed in step 1012. After the injection switching operation is performed by setting the main injection data (main injection start timing P 2 , main injection time T 2 ) in the sub injection timer 104a, Step 10
At 13, the sub-injection end interrupt routine ends.

第11図は主噴射用タイマ104bがタイムアップして実行
される副噴射終了割り込みルーチンである。すなわち、
ステップ1101では、フリップフロップ64の出力Q1の状態
を判別し、この結果、Q1=“H"であれば主噴射系は正常
状態であるのでステップ1102に進み、次のサイクルの主
噴射データ(主噴射開始タイミングP2、主噴射時間T2
を主噴射用タイマ104bに設定し、ステップ1104にて主噴
射終了割り込みルーチンを終了する。
FIG. 11 shows a sub-injection end interrupt routine executed when the main injection timer 104b times out. That is,
In step 1101, the state of the output Q1 of the flip-flop 64 is determined. As a result, if Q1 = “H”, the main injection system is in a normal state, so the process proceeds to step 1102, where the main injection data (main injection start timing P 2, the main injection time T 2)
Is set in the main injection timer 104b, and the main injection end interrupt routine ends in step 1104.

Q1=“L"であれば、主噴射用電源系の異常(上述の異
常状態II)であるのでステップ1103にて、主噴射用タイ
マ104bを停止し、ステップ1104に進みこのルーチンを終
了する。
If Q1 = “L”, the main injection power supply system is abnormal (abnormal state II described above), so in step 1103, the main injection timer 104b is stopped, and the routine proceeds to step 1104 to end this routine.

このように、異常ランプ32,33により運転者に異常を
知らせる機能をもたせると同時に、主噴射用電源回路系
が異常の時は、副噴射用電源系を用いてピエゾ素子9の
主噴射駆動を継続する。これにより、最低限度の燃料噴
射機能を確保することができ、修理工場などへの一時的
な走行が可能となる。
In this manner, the function of notifying the driver of the abnormality by the abnormal lamps 32 and 33 is provided, and when the main injection power supply circuit system is abnormal, the main injection drive of the piezo element 9 is performed by using the sub injection power supply system. continue. As a result, the minimum fuel injection function can be ensured, and temporary traveling to a repair shop or the like is possible.

第12図は本発明の第3の実施例としての第2図の駆動
回路の回路図であって、第6図の異常検出回路60の代り
に、異常検出回路120を設けてある。
FIG. 12 is a circuit diagram of the drive circuit of FIG. 2 as a third embodiment of the present invention. An abnormality detection circuit 120 is provided instead of the abnormality detection circuit 60 of FIG.

第12図の異常検出回路120は、電流検出用コンデンサ1
201、及びトランス1202、ダイオード1203、コイル120
4、コンデンサ1205、放電抵抗1206、比較器1207、及びR
Sフリップフロップ1208より構成される。すなわち、正
常であれば、検出電流isが検出されて時定数回路(120
5,1206)が充電され、この出力を比較器1207により所定
値VR2を超えたか否かを監視することにより、主噴射用
電源系の異常を検出できる。
The abnormality detection circuit 120 shown in FIG.
201, transformer 1202, diode 1203, coil 120
4, capacitor 1205, discharge resistor 1206, comparator 1207, and R
It is composed of an S flip-flop 1208. In other words, if normal, the detected current i s is detected the time constant circuit (120
5,1206) is charged, by monitoring whether exceeds a predetermined value V R2 by comparator 1207 the output, can detect an abnormality of the main injection for power supply system.

第12図の回路動作を第13図、第14図を参照して説明す
る。充電サイリスタ5′の点弧(主噴射開始)のタイミ
ングでコンデンサ1201及びトランス1202の一次側コイル
には、第13図のように検出電流isが流れる。この検出電
流isをトランス1202の二次側コイルで検出し、ダイオー
ド1203、コイル1204を介してコンデンサ1205に充電す
る。正常であればコンデンサ1205の電位が上昇し、比較
器1207で所定電位VR2に達したことが検出される。した
がって、フリップフロップ1208はセットされ、制御回路
10はこの出力Q3を監視する。
The circuit operation of FIG. 12 will be described with reference to FIGS. 13 and 14. The primary coil of the capacitor 1201 and the transformer 1202 in the timing of ignition of the charge thyristor 5 '(main injection start), the detected current i s as Fig. 13 flows. The detection current i s detected by the secondary coil of the transformer 1202, a diode 1203, to charge the capacitor 1205 via the coil 1204. The potential of the capacitor 1205 is increased if normal, it is detected that reaches a predetermined potential V R2 comparator 1207. Therefore, flip-flop 1208 is set and the control circuit
10 monitors this output Q3.

他方、トランジスタ302′のオープン不良、ダイオー
ド304′のショート不良等の主噴射用電源回路の異常時
は、第14図に示すようにサイリスタ5′の点弧(主噴射
開始)のタイミングで検出電流isは流れず、したがっ
て、異常検出回路120のフリップフロップ1208はセット
されない。制御回路10による第10図に示すような同様の
ルーチンで副噴射終了のタイミングで、フリップフロッ
プ1208の出力Q3を監視した後、常にこれをリセットして
いるため、フリップフロップ1208がセットされていない
場合、主噴射用電源回路の故障と判断することができ
る。すなわち、第2の実施例と同様の主噴射(時間T2
を副噴射系で行わせることができる。
On the other hand, when there is an abnormality in the main injection power supply circuit such as an open defect of the transistor 302 'or a short circuit of the diode 304', the detection current is detected at the timing of firing of the thyristor 5 '(main injection start) as shown in FIG. i s does not flow, therefore, the flip-flop 1208 of the abnormality detection circuit 120 is not set. After monitoring the output Q3 of the flip-flop 1208 at the timing of the sub-injection in a similar routine as shown in FIG. 10 by the control circuit 10, the flip-flop 1208 is not set because it is always reset. In this case, it can be determined that the main injection power supply circuit has failed. That is, the same main injection (time T 2 ) as in the second embodiment
Can be performed by the sub-injection system.

なお、第9図〜第11図のルーチンは第3の実施例にも
適用でき、この場合には、異常状態は1種類であるの
で、第10図のステップ1003〜1013においては、フリップ
フロップ1208の出力Q3が“L"(異常状態)かを判別し、
Q3=“L"の場合はステップ1011〜1013を行い、Q3=“H"
の場合はステップ1005〜1006を行うようにすればよい。
9 to 11 can also be applied to the third embodiment. In this case, since there is only one kind of abnormal state, the steps 1003 to 1013 in FIG. To determine if the output Q3 is “L” (abnormal state)
If Q3 = "L", perform steps 1011 to 1013, and Q3 = "H"
In this case, steps 1005 to 1006 may be performed.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明によれば、副噴射と主噴射
とが別個の電源回路系統を有することになり、副噴射と
主噴射との噴射間隔が短かくともこれらの間には影響が
なくなり、安定な燃料噴射が可能となる。また、主噴射
系の駆動回路が異常となっても、副噴射系の駆動回路に
より主噴射を行うので、走行不能を回避できる。
As described above, according to the present invention, the sub-injection and the main injection have separate power supply circuit systems, and even if the injection interval between the sub-injection and the main injection is short, there is no influence between them. Thus, stable fuel injection can be achieved. Further, even if the drive circuit of the main injection system becomes abnormal, the main injection is performed by the drive circuit of the sub-injection system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1A図、第1B図は本発明の基本構成を示すブロック図、 第2図は本発明のディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁が適
用されるディーゼル機関の全体概要図、 第3図は本発明の第1の実施例としての第2図の駆動回
路の詳細な回路図、 第4図は第2図のサイリスタ点弧回路の詳細な回路図、 第5図は第3図、第4図の回路動作を示すタイミング
図、 第6図は本発明の第2の実施例としての第2図の駆動回
路の詳細な回路図、 第7図、第8図は第6図の回路動作を示すタイミング
図、 第9図〜第11図は第2の実施例における制御回路の動作
を示すフローチャート、 第12図は本発明の第3の実施例としての第2図の駆動回
路の詳細な回路図、 第13図、第14図は第12図の回路動作を示すタイミング
図、 第15図は従来のディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動
装置の回路図、 第16図、第17図は第15図の回路動作を示す図、 第18図は従来のディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動
装置の回路図、 第19図は第18図の回路動作を示すタイミング図である。 1……バッテリ、2……キースイッチ、 3,3′……高電圧発生回路、 5,5′……充電サイリスタ、 8……放電サイリスタ、10……制御回路、 60,120……異常検出回路。
1A and 1B are block diagrams showing a basic configuration of the present invention, FIG. 2 is an overall schematic diagram of a diesel engine to which a piezo-type injection valve for a diesel engine of the present invention is applied, and FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the drive circuit of FIG. 2 as a first embodiment, FIG. 4 is a detailed circuit diagram of a thyristor ignition circuit of FIG. 2, FIG. 5 is a circuit of FIG. 3 and FIG. FIG. 6 is a detailed circuit diagram of the drive circuit of FIG. 2 as a second embodiment of the present invention, and FIGS. 7 and 8 are timing diagrams showing the circuit operation of FIG. 9 to 11 are flowcharts showing the operation of the control circuit in the second embodiment. FIG. 12 is a detailed circuit diagram of the drive circuit in FIG. 2 as a third embodiment of the present invention. 13 and 14 are timing diagrams showing the circuit operation of FIG. 12, and FIG. 15 is a diagram of a conventional piezo-type injection valve for a diesel engine. 16, 17 are diagrams showing the circuit operation of FIG. 15, FIG. 18 is a circuit diagram of a conventional piezo-type injector driving device for a diesel engine, FIG. 19 is FIG. FIG. 4 is a timing chart showing the circuit operation of the figure. 1 ... battery, 2 ... key switch, 3, 3 '... high voltage generation circuit, 5, 5' ... charge thyristor, 8 ... discharge thyristor, 10 ... control circuit, 60,120 ... abnormality detection circuit.

フロントページの続き (72)発明者 山田 恭文 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 夏目 慶三 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 都築 尚幸 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−241438(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 1/00 - 1/14 F02D 41/00 - 41/40 F02M 51/06 Continuation of the front page (72) Inventor Yasufumi Yamada 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi, Japan Inside Denso Corporation (72) Inventor Keizo Natsume 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Japan Inside Denso Corporation ( 72) Inventor Naoyuki Tsuzuki 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (56) References JP-A-61-241438 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB Name) F02D 1/00-1/14 F02D 41/00-41/40 F02M 51/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁(9)の
副噴射駆動及び主噴射駆動のための駆動装置であって、 バッテリ(1)に接続された副噴射用高電圧発生回路
(3)と、 該副噴射高電圧発生回路の出力を蓄積する第1のコンデ
ンサ手段(4)と、 該第1のコンデンサ手段の電荷を前記ピエゾ式噴射弁に
印加する副噴射用充放電スイッチング回路(5,6,7,8)
と、 前記バッテリに接続された主噴射用高電圧発生回路
(3′)と、 該主噴射高電圧発生回路の出力を蓄積する第2のコンデ
ンサ手段(4′)と、 該第2のコンデンサ手段の電荷を前記ピエゾ式噴射弁に
印加する主噴射用充放電スイッチング回路(5′,6,7,
8)と、 前記副噴射用充放電スイッチング回路及び前記主噴射用
充放電スイッチング回路をそれぞれ制御して前記副噴射
駆動及び主噴射駆動における噴射間隔の制御を行う制御
回路(10)と、 を具備するディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動装
置。
A driving device for a sub-injection drive and a main injection drive of a piezo type injection valve (9) for a diesel engine, wherein a high voltage generation circuit (3) for a sub-injection is connected to a battery (1). A first capacitor means (4) for accumulating an output of the sub-injection high voltage generation circuit; and a charge / discharge switching circuit for sub-injection (5) for applying a charge of the first capacitor means to the piezo type injection valve. , 6,7,8)
A high voltage generation circuit for main injection (3 ') connected to the battery; a second capacitor means (4') for accumulating an output of the high voltage generation circuit for main injection; and a second capacitor means Charge / discharge switching circuit (5 ', 6,7,7) for applying the electric charge to the piezo-type injection valve.
8) and a control circuit (10) that controls the sub-injection charge / discharge switching circuit and the main-injection charge / discharge switching circuit to control the injection interval in the sub-injection drive and the main injection drive, respectively. Drive system for piezo-type injection valves for diesel engines.
【請求項2】さらに、前記主噴射用高電圧発生回路もし
くは前記主噴射用充放電スイッチング回路の異常を検出
する主噴射系異常検出回路(60,120)を設け、 該主噴射系異常検出回路が前記主噴射用高電圧発生回路
もしくは前記主噴射用充放電スイッチング回路の異常を
検出したときには、前記制御回路は前記主噴射駆動を前
記副噴射用充放電スイッチング回路を制御して行うよう
にした請求項1に記載の駆動装置。
A main injection system abnormality detecting circuit for detecting an abnormality of the main injection high voltage generating circuit or the main injection charging / discharging switching circuit; The control circuit performs the main injection drive by controlling the sub-injection charge / discharge switching circuit when an abnormality of the main injection high voltage generation circuit or the main injection charge / discharge switching circuit is detected. 2. The driving device according to 1.
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