JPH02119652A - ディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動装置 - Google Patents

ディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動装置

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JPH02119652A
JPH02119652A JP63269414A JP26941488A JPH02119652A JP H02119652 A JPH02119652 A JP H02119652A JP 63269414 A JP63269414 A JP 63269414A JP 26941488 A JP26941488 A JP 26941488A JP H02119652 A JPH02119652 A JP H02119652A
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中森 康隆
Yasufumi Yamada
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Keizo Natsume
夏目 慶三
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尚幸 都築
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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開用ピエ
ゾ式噴射弁の駆動装置に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕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)。
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
−98165号公報)。
第15図においては、l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D C/D C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600■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C
PUからの閉弁パルスP、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8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ク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。
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T、、T、で行わせるために第16図に示すように
、閉弁パルスP8、開弁パルスP1′、閉弁パルスP1
.及び開弁パルスPを発生するが、副噴射と主噴射との
間の噴射間隔T、が短かくなると、コンデンサ電圧■、
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■。が第17図に
示すように、駆動電圧■。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■。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。
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D C
/D Cコンバータ3′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10を設けである
。この場合には、第19図に示すように、副噴射時間T
1及び主噴射時間T2の前にD C/D C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11を所定値にするためにD C/D Cコンバー
タ3′の通電時間Tやすなわちドライバ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l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。
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。
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。
〔課題を解決するための手段〕
上述の課題を解決するだめの手段は第1A図、第1B図
に示される。
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lに接続され
、第1のコン云ンサ手段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。
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
異常監視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。
〔作 用] 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。
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。
〔実施例〕
第2図は本発明に係る4気筒式ディーゼル機関用ピエゾ
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2
0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。
燃料噴射弁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。
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28a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lO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。
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によって伸縮動
作する。
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102 、CPU103の外に、副噴射用タイマ10
4 a 、主噴射用タイマ104 b 、プログラム定
数等を格納するROM105、−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ク
点弧回路107等が設けられ才いる。なお、副噴射用タ
イマ104 aには、副噴射時間T、が設定され、時間
T1が経過後に、該タイマ104 aはCPU1103
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。
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。
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2
4−1〜24−4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D C/D C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
ク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。
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 (
301’ ) 、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 (302’ ) 、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。
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、サイリスク点弧回路
107は、4つの単安定マルチバイブレータ401〜4
04 、3つのドライバ回路405〜407、及びオア
回路40B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S、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P。
を発生する。また、単安定マルチバイブレーク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pif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Pl′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p%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ヲ設けて
ドライバ回路7を副噴射と主噴射に対して共有としであ
る。なお、ドライバ回路405、406.407はサイ
リスク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。
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TI 、Tz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28、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)。
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■cV%は最高電圧Er、Ezに到達するが、この
値はたとえばE+ =E2 = 600Vである。つま
り、各コンデンサ4.4′には、Q=CI E+  (
C+=コンデンサ4の容量) 、Q = Cz Ez 
 (C2−コンデンサ4′の容量)の電荷量が蓄積され
る。
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P+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■。は、たとえばE0= 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。
上述状態で、所定期間T1後、サイリスク点弧回路10
7が開弁信号としての放電サイリスタ8のオン信号P、
′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■。
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。
主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ク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V、lは既にその最高電圧E
2に到達している。したがって、充電サイリスク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
■。は、たとえばEo = 800Vとなった後、充電
サイリスク5′は電流が自然転流することによりターン
オフする。
上述状態で、所定期間T2後、サイリスタ点弧回路10
7が開弁信号としての放電サイリスタ8のオン信号p%
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■。
は、たとえば−200■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。
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。
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。
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60
a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ク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ク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。
第6図のフライバック形D C70C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。
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■1は第7図のXIで示すよ
うに上昇する。この結果、比較器63が検出電圧V、が
、V、 >VII、のときにハイレベル(l”)を出力
し、v1≦VRIのときにローレベル(“O”)を出力
するとすれば、比較器63の出力■つは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の立ち上り時に対応する単安定マルチ
バイブレーク65の出力により周期する比較器63の出
力■8により動作するので、この場合、 V、 <V、l。
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。
他方、サイリスク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■1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ク65の出力時にも比較器65の
出力■8も V、>V□ 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、 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■とする)は、第
8図に示すようにコンデンサ電圧■。′及び検出電圧V
、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
リップフロン164 、67の出力状態は、 となる。
このよテな異常状態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。
さらに、トランジスタ302′のオープン不良、となる
このような異常状態■であれば、制御回路IOは、第8
図に示すように、コンデンサ4′を放電させ、2電源力
式から1電源力式に切り替える。
すなわち、副噴射方形パルスS、を主噴射方形パルスS
2とし、もとの主噴射方形パルスS2の出力を中止する
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
、 “l H11、“°L゛°は信号のハイレベル、ローレ
ベルを表わす。
異常状態1.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。
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R3Tは第7図、第8図に示すタ
イミングで発生される。
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。
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TI、主噴射開始タイミングP2及び主噴
射時間T2を演算する。
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Sl+82を11
0102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。
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ツプする
と、CPU103に割り込みが発生する。
第10図は副噴射用タイマ104aがタイムアツプして
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1001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R3Tを送出して
フリップフロップ64 、67をリセットしておく。
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P、、副噴射
時間T、)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。
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100
8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101O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■)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10
12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T、)を副噴射用タイマ104
a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1013により副噴射終了割り込みルーチンを終了
する。
第11図は主噴射用タイマ104bがタイムアツプして
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P 2 、主噴射時間T、)を主噴射用タイマ104
b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。
Q1=”L”であれば、主噴射用電源系の異常(上述の
異常状態■)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。
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。
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を設けである。
第12図の異常検出回路120は、電流検出用コンデン
サ1201、及びトランス1202、ダイオード120
3、コイル1204、コンデンサ1205、放電抵抗1
206、比較器1207、及びRSフリップフロップ1
208より構成される。すなわち、正常であれば、検出
電流18が検出されて時定数回路(12051206)
が充電され、この出力を比較器1207により所定価■
8□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。
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12が流
れる。この検出電流i、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■8□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。
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ク5′の点弧(主
噴射開始)のタイミングで検出電流18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 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−ンプ12o8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TZ
)を副噴射系で行わせることができる。
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120Bの出力Q3が“L” (異常
状態)かを判別し、Q3=“Lo”の場合はステップ1
011〜1013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。
〔発明の効果〕
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。
【図面の簡単な説明】
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、6
0 、120・・・異常検出回路。 本発明の基本構成 第1A因 従来の駆動装置(その1) 第15図 1・・・バッテリ 2・・・キースイッチ 5・・・充電サイリスタ 8・・・放電サイリスタ 従来の駆動装置(その2) 第18図 1・・・バッテリ 8・・・放電サイリスタ 手続補正書(自発) 平成1年10月lS日 特許庁長官 吉 1)文 毅 殿 1、 事件の表示 昭和63年特許願第269414号 2、 発明の名称 ディーゼル機関用ピエゾ式噴射弁の駆動装置3、 補正
をする者 事件との関係   特許出願人 謡 誹 住所 〒105東京都港区虎ノ門−丁目8番IO号(外
4石) 5、補正の対象 (1)明細書の「発明の詳細な説明」の欄(2)図面(
第2図、第3図、第6図、第7図、第9図、第12図) 6、補正の内容 (1)A)明細書第4頁第12行目「コイル8」を「コ
イル7Jと補正する。 B)明細書第6頁第1行目「10」をrlIJと補正す
る。 C)明細書第10頁第10行目「駆動回路」の後にr3
1Jを挿入する。 D)明細書第13頁第16行目「7」をr407’aに
補正する。 (2) A )第2図を別紙の通り、参照番号「28」
に線を付加すると共に、タイマ104 a 、 104
 bからCPU103への配線を補正する。 B)第3図を別紙の通り、参照番号’24−IN24−
4Jをr24−1〜24−4Jと補正する。 C)第6図を別紙の通り、参照番号’24 1N244
」をr24−1〜24〜4Jと補正する。 D)第7図を別紙の通り、サイリスタ8のオン信号rp
、、PzJを’Pi’  、 P; J ト補正tル。 E)第9図を別紙の通り補正する。 F)第12図を別紙の通り、電流「F、」を8′<s 
Jと補正する。 7、添付書類の目録 図面(第2図、第3図、第6図、 第7図、第9図、第12図) 1通

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 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
  2. 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、 該主噴射系異常監視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。
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