JPH0621598B2 - 燃料噴射弁用電歪式アクチユエ−タの駆動回路 - Google Patents
燃料噴射弁用電歪式アクチユエ−タの駆動回路Info
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- JPH0621598B2 JPH0621598B2 JP61092254A JP9225486A JPH0621598B2 JP H0621598 B2 JPH0621598 B2 JP H0621598B2 JP 61092254 A JP61092254 A JP 61092254A JP 9225486 A JP9225486 A JP 9225486A JP H0621598 B2 JPH0621598 B2 JP H0621598B2
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Links
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Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- 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〕 本発明は各燃料噴射弁の噴射制御用電歪式アクチュエー
タを駆動するための駆動回路に関する。
タを駆動するための駆動回路に関する。
内燃機関、特にディーゼル機関において応答性のよい燃
料噴射制御を行なうためにピエゾ圧電素子を利用した燃
料噴射弁が公知である(特開昭60−17250号公報或いは
特開昭60−1369号公報参照)。ピエゾ圧電素子は電圧を
印加すると軸線方向に伸長し、電圧を印加してから伸長
するまでの時間が50μsec から 100μsec という極めて
短かい時間であるのでビエゾ圧電素子の伸長作用を利用
すると応答性のよい燃料噴射制御が可能となる。そこで
特開昭60−17250号公報に記載された燃料噴射弁ではピ
エゾ圧電素子の伸長作用によりニードルの受圧面に作用
する高圧燃料の燃料圧を高めてニードルを開弁させ、そ
れによって燃料噴射を行なうようにしている。一方、特
開昭60−1369号公報に記載された燃料噴射弁ではノズル
孔と反対側のニードル端面に高圧燃料の燃料圧を作用さ
せ、ピエゾ圧電素子の収縮作用によりニードル端面に作
用する高圧燃料の燃料圧を低下させてニードルを開弁さ
せ、それによって燃料噴射を行なうようにしている。
料噴射制御を行なうためにピエゾ圧電素子を利用した燃
料噴射弁が公知である(特開昭60−17250号公報或いは
特開昭60−1369号公報参照)。ピエゾ圧電素子は電圧を
印加すると軸線方向に伸長し、電圧を印加してから伸長
するまでの時間が50μsec から 100μsec という極めて
短かい時間であるのでビエゾ圧電素子の伸長作用を利用
すると応答性のよい燃料噴射制御が可能となる。そこで
特開昭60−17250号公報に記載された燃料噴射弁ではピ
エゾ圧電素子の伸長作用によりニードルの受圧面に作用
する高圧燃料の燃料圧を高めてニードルを開弁させ、そ
れによって燃料噴射を行なうようにしている。一方、特
開昭60−1369号公報に記載された燃料噴射弁ではノズル
孔と反対側のニードル端面に高圧燃料の燃料圧を作用さ
せ、ピエゾ圧電素子の収縮作用によりニードル端面に作
用する高圧燃料の燃料圧を低下させてニードルを開弁さ
せ、それによって燃料噴射を行なうようにしている。
ところでこのようなピエゾ圧電素子、即ち電歪式アクチ
ュエータを伸長、収縮せしめるには各電歪式アクチュエ
ータを夫々充電或いは放電しなければならず、従ってそ
のための駆動回路が必要となる。通常使用されている駆
動回路では各電歪式アクチュエータに対して夫々充電制
御用スイッチング素子、充電用コイルおよび放電制御用
スイッチング素子、放電用コイルが設けられている。
ュエータを伸長、収縮せしめるには各電歪式アクチュエ
ータを夫々充電或いは放電しなければならず、従ってそ
のための駆動回路が必要となる。通常使用されている駆
動回路では各電歪式アクチュエータに対して夫々充電制
御用スイッチング素子、充電用コイルおよび放電制御用
スイッチング素子、放電用コイルが設けられている。
しかしながらこのように各電歪式アクチュエータ毎に夫
々別個のスイッチング素子およびコイルを設けるとスイ
ッチング素子のスイッチング特性やコイルのインダクタ
ンスにもともとばらつきがあるために、或いは長期間使
用するうちにばらつきを生じるために同一のタイミング
でスイッチング素子にトリガ信号を与えても伸縮タイミ
ングや伸縮速度が各電歪式アクチュエータ毎に異なって
しまう。その結果、燃料噴射時期や燃料噴射量が各気筒
毎にばらつくためにトルク変動を生じ、排気ガス中の有
害成分が増大するという問題を生ずる。
々別個のスイッチング素子およびコイルを設けるとスイ
ッチング素子のスイッチング特性やコイルのインダクタ
ンスにもともとばらつきがあるために、或いは長期間使
用するうちにばらつきを生じるために同一のタイミング
でスイッチング素子にトリガ信号を与えても伸縮タイミ
ングや伸縮速度が各電歪式アクチュエータ毎に異なって
しまう。その結果、燃料噴射時期や燃料噴射量が各気筒
毎にばらつくためにトルク変動を生じ、排気ガス中の有
害成分が増大するという問題を生ずる。
なお、本出願人により先に出願された特願昭60−156034
号にはこのような問題を解決するための駆動回路が記載
されている。
号にはこのような問題を解決するための駆動回路が記載
されている。
上記問題点を解決するために本発明によれば各燃料噴射
弁の噴射制御用歪式アクチュエータを駆動するための駆
動回路であって、直流電源に並列に接続された充電用コ
ンデンサと、一端が充電用コンデンサのプラス側端子に
接続された一個の充電用コイルと、充電用コイルの他端
に並列接続された複数個の充電制御用スイッチング素子
と、各充電制御用スイッチング素子に夫々直列接続され
た電歪式アクチュエータと、各充電制御用スイッチング
素子と対応する各電歪式アクチュエータとの各接続点に
夫々アノード端子が接続されたダイオードと、全ダイオ
ードのカソード端子に接続された一個の放電用コイル
と、放電用コイルに直列に接続された一個の放電制御用
スイッチング素子とを具備している。
弁の噴射制御用歪式アクチュエータを駆動するための駆
動回路であって、直流電源に並列に接続された充電用コ
ンデンサと、一端が充電用コンデンサのプラス側端子に
接続された一個の充電用コイルと、充電用コイルの他端
に並列接続された複数個の充電制御用スイッチング素子
と、各充電制御用スイッチング素子に夫々直列接続され
た電歪式アクチュエータと、各充電制御用スイッチング
素子と対応する各電歪式アクチュエータとの各接続点に
夫々アノード端子が接続されたダイオードと、全ダイオ
ードのカソード端子に接続された一個の放電用コイル
と、放電用コイルに直列に接続された一個の放電制御用
スイッチング素子とを具備している。
第3図および第4図を参照すると、1はディーゼル機関
本体、2はシリンダブロック、3はシリンダヘッド、4
はピストン、5は燃焼室、6は吸気弁、7は排気弁、8
は燃焼室5内に配置された燃料噴射弁、9は吸気マニホ
ルドを夫々示し、吸気マニホルド9の入口部は過給機T
に接続される。燃料噴射弁8は燃料供給管10を介して
各気筒に共通の燃料蓄圧管11に連結される。燃料蓄圧
管11はその内部に容積一定の蓄圧室12を有し、この
蓄圧室12内の燃料が燃料供給管10を介して燃料噴射
弁8に供給される。一方、蓄圧室12は燃料供給管13
を介して吐出圧制御可能な燃料供給ポンプ14の吐出口
に連結される。燃料供給ポンプ14の吸込口は燃料ポン
プ15の吐出口に連結され、この燃料ポンプ15の吸込
口は燃料リザーバタンク16に連結される。また、各燃
料噴射弁8は燃料返戻導管17を介して燃料リザーバタ
ンク16に連結される。燃料ポンプ15は燃料リザーバ
タンク16内の燃料を燃料供給ポンプ14内に送り込む
ために設けられており、燃料ポンプ15がなくても燃料
供給ポンプ14内に燃料を吸込むことが可能な場合には
燃料ポンプ15を特に設ける必要はない。これに対して
燃料供給ポンプ14は高圧の燃料を吐出するために設け
られており、燃料供給ポンプ14から吐出された高圧の
燃料は蓄圧室12内に蓄積される。
本体、2はシリンダブロック、3はシリンダヘッド、4
はピストン、5は燃焼室、6は吸気弁、7は排気弁、8
は燃焼室5内に配置された燃料噴射弁、9は吸気マニホ
ルドを夫々示し、吸気マニホルド9の入口部は過給機T
に接続される。燃料噴射弁8は燃料供給管10を介して
各気筒に共通の燃料蓄圧管11に連結される。燃料蓄圧
管11はその内部に容積一定の蓄圧室12を有し、この
蓄圧室12内の燃料が燃料供給管10を介して燃料噴射
弁8に供給される。一方、蓄圧室12は燃料供給管13
を介して吐出圧制御可能な燃料供給ポンプ14の吐出口
に連結される。燃料供給ポンプ14の吸込口は燃料ポン
プ15の吐出口に連結され、この燃料ポンプ15の吸込
口は燃料リザーバタンク16に連結される。また、各燃
料噴射弁8は燃料返戻導管17を介して燃料リザーバタ
ンク16に連結される。燃料ポンプ15は燃料リザーバ
タンク16内の燃料を燃料供給ポンプ14内に送り込む
ために設けられており、燃料ポンプ15がなくても燃料
供給ポンプ14内に燃料を吸込むことが可能な場合には
燃料ポンプ15を特に設ける必要はない。これに対して
燃料供給ポンプ14は高圧の燃料を吐出するために設け
られており、燃料供給ポンプ14から吐出された高圧の
燃料は蓄圧室12内に蓄積される。
第5図に燃料噴射弁8の側面断面図を示す。第5図を参
照すると、20は燃料噴射弁本体、21はノズル、22
はスペーサ、23はノズル21およびスペーサ22を燃
料噴射弁本体20に固定するためのノズルホルダ、24
は燃料流入口、25はノズル23の先端部に形成された
ノズル孔を夫々示す。燃料噴射弁本体20、スペーサ2
2、ノズル21内には互いに直列に配置された制御ロッ
ド26、加圧ピン27およびニードル28が摺動可能に
挿入される。制御ロッド26の上方には燃料室29が形
成され、この燃料室29は燃料流入口24および燃料供
給管10を介して蓄圧室12(第4図)に連結される。
従って燃料室29内には蓄圧室12内の燃料圧が加わっ
ており、燃料室29内の燃料圧が制御ロッド26の上面
に作用する。ニードル28は円錐状をなす受圧面30を
有し、この受圧面30の周りにニードル加圧室31が形
成される。ニードル加圧室31は一方では燃料通路32
を介して燃料室29に連結され、他方ではニードル28
の周りに形成された環状の燃料通路33を介してノズル
孔25に連結される。燃料噴射弁本体20内には加圧ピ
ン27を下方に向けて付勢する圧縮ばね34が挿入さ
れ、ニードル28はこの付勢ばね34によって下方に押
圧される。制御ロッド26はその中間部に円錐状をなす
受圧面35を有し、この受圧面35の周りに制御ロッド
加圧室36が形成される。加圧室36は燃料噴射弁本体
20内に形成されたシリンダ37内に連通せしめられ、
このシリンダ37内には油圧ピストン38が摺動可能に
挿入される。この油圧ピストン38にはOリング39が
取付けられている。
照すると、20は燃料噴射弁本体、21はノズル、22
はスペーサ、23はノズル21およびスペーサ22を燃
料噴射弁本体20に固定するためのノズルホルダ、24
は燃料流入口、25はノズル23の先端部に形成された
ノズル孔を夫々示す。燃料噴射弁本体20、スペーサ2
2、ノズル21内には互いに直列に配置された制御ロッ
ド26、加圧ピン27およびニードル28が摺動可能に
挿入される。制御ロッド26の上方には燃料室29が形
成され、この燃料室29は燃料流入口24および燃料供
給管10を介して蓄圧室12(第4図)に連結される。
従って燃料室29内には蓄圧室12内の燃料圧が加わっ
ており、燃料室29内の燃料圧が制御ロッド26の上面
に作用する。ニードル28は円錐状をなす受圧面30を
有し、この受圧面30の周りにニードル加圧室31が形
成される。ニードル加圧室31は一方では燃料通路32
を介して燃料室29に連結され、他方ではニードル28
の周りに形成された環状の燃料通路33を介してノズル
孔25に連結される。燃料噴射弁本体20内には加圧ピ
ン27を下方に向けて付勢する圧縮ばね34が挿入さ
れ、ニードル28はこの付勢ばね34によって下方に押
圧される。制御ロッド26はその中間部に円錐状をなす
受圧面35を有し、この受圧面35の周りに制御ロッド
加圧室36が形成される。加圧室36は燃料噴射弁本体
20内に形成されたシリンダ37内に連通せしめられ、
このシリンダ37内には油圧ピストン38が摺動可能に
挿入される。この油圧ピストン38にはOリング39が
取付けられている。
一方、燃料噴射弁本体20には油圧ピストン38を駆動
するための駆動装置40が取付けられる。この駆動装置
40は燃料噴射弁本体20に固締されたケーシング41
と、ピストン38およびケーシング40間に挿入された
ピエゾ圧電素子42からなる。このピエゾ圧電素子42
は電歪式アクチュエータを形成する。ピエゾ圧電素子4
2は薄板状の圧電素子を多数枚積層した積層構造をなし
ており、このピエゾ圧電素子42に電圧を印加するとピ
エゾ圧電素子42は電歪効果によって長手方向の歪を生
ずる、即ち長手方向に伸びる。この伸び量は例えば50
μm程度の少量であるが応答性が極めて良好であり、電
圧を印加してから伸びるまでの応答時間は80μsec 程度
である。電圧の印加を停止すればピエゾ圧電素子42は
ただちに縮む。第5図に示されるように油圧ピストン3
8と燃料噴射弁本体20間には皿ばね43が挿入され、
この皿ばね43のばね力によって油圧ピストン38はピ
エゾ圧電素子42に向けて押圧される。第6図に示すよ
うに油圧ピストン38内には燃料通路44が形成され、
この燃料通路44内には逆止弁45が挿入される。ケー
シング41とピエゾ圧電素子42間にはピエゾ圧電素子
42を冷却するために図示しない装置によって燃料が循
環せしめられ、制御ロッド加圧室36内の燃料、即ち制
御油が漏洩するとケーシング41内の燃料が燃料通路4
4および逆止弁45を介して制御ロッド加圧室36内に
補給される。
するための駆動装置40が取付けられる。この駆動装置
40は燃料噴射弁本体20に固締されたケーシング41
と、ピストン38およびケーシング40間に挿入された
ピエゾ圧電素子42からなる。このピエゾ圧電素子42
は電歪式アクチュエータを形成する。ピエゾ圧電素子4
2は薄板状の圧電素子を多数枚積層した積層構造をなし
ており、このピエゾ圧電素子42に電圧を印加するとピ
エゾ圧電素子42は電歪効果によって長手方向の歪を生
ずる、即ち長手方向に伸びる。この伸び量は例えば50
μm程度の少量であるが応答性が極めて良好であり、電
圧を印加してから伸びるまでの応答時間は80μsec 程度
である。電圧の印加を停止すればピエゾ圧電素子42は
ただちに縮む。第5図に示されるように油圧ピストン3
8と燃料噴射弁本体20間には皿ばね43が挿入され、
この皿ばね43のばね力によって油圧ピストン38はピ
エゾ圧電素子42に向けて押圧される。第6図に示すよ
うに油圧ピストン38内には燃料通路44が形成され、
この燃料通路44内には逆止弁45が挿入される。ケー
シング41とピエゾ圧電素子42間にはピエゾ圧電素子
42を冷却するために図示しない装置によって燃料が循
環せしめられ、制御ロッド加圧室36内の燃料、即ち制
御油が漏洩するとケーシング41内の燃料が燃料通路4
4および逆止弁45を介して制御ロッド加圧室36内に
補給される。
制御ロッド加圧室36内の燃料、即ち制御油が加圧され
ていない場合にはニードル28には制御ロッド26の上
面に作用する下向きの力と、圧縮ばね34による下向き
の力と、ニードル28の受圧面30に作用する上向きの
力が加わる。このとき下向きの力の総和が上向きの力よ
りも若干大きくなるように制御ロッド26の径、圧縮ば
ね34のばね力およびニードル28の受圧面30の面積
が設定されている。従って通常ニードル28には下向き
の力が作用しており、斯くして通常ニードル28はノズ
ル孔25を閉鎖している。次いでピエゾ圧電素子42に
電圧が印加されるとピエゾ圧電素子42が伸びるために
油圧ピストン38が左方に移動し、その結果制御ロッド
加圧室36内の制御油圧が上昇する。このとき制御ロッ
ド26の受圧面35に上向きの力が作用するために制御
ロッド26が上昇し、斯くしてニードル28が上昇する
ためにノズル孔25から燃料が噴射される。このときの
応答性は上述したように80μsec 程度であって極めて速
い。一方、ピエゾ圧電素子42への電圧の印加が停止せ
しめられるとピエゾ圧電素子42は縮み、その結果制御
ロッド加圧室36内の制御油圧が低下するために制御ロ
ッド26およびニードル28が下降して燃料噴射が停止
せしめられる。このとき応答性も80μsec 程度であって
極めて速い。なお、上述したように制御ロッド加圧室3
6内の燃料、即ち制御油が加圧されていない場合にニー
ドル28に作用する下向きの力の総和は上向きの力より
も若干大きくなるように制御ロッド26の径、圧縮ばね
34のばね力およびニードル28の受圧面30の面積が
定められている。従って制御ロッド26の受圧面35に
小さな上向きの力を加えればニードル28を上昇させる
ことができる。即ち、ニードル28を上昇させるために
昇圧すべき制御ロッド加圧室36内の制御油圧は小さく
てすみ、斯くしてピエゾ圧電素子42に加えるべき電力も
小電力で足りる。
ていない場合にはニードル28には制御ロッド26の上
面に作用する下向きの力と、圧縮ばね34による下向き
の力と、ニードル28の受圧面30に作用する上向きの
力が加わる。このとき下向きの力の総和が上向きの力よ
りも若干大きくなるように制御ロッド26の径、圧縮ば
ね34のばね力およびニードル28の受圧面30の面積
が設定されている。従って通常ニードル28には下向き
の力が作用しており、斯くして通常ニードル28はノズ
ル孔25を閉鎖している。次いでピエゾ圧電素子42に
電圧が印加されるとピエゾ圧電素子42が伸びるために
油圧ピストン38が左方に移動し、その結果制御ロッド
加圧室36内の制御油圧が上昇する。このとき制御ロッ
ド26の受圧面35に上向きの力が作用するために制御
ロッド26が上昇し、斯くしてニードル28が上昇する
ためにノズル孔25から燃料が噴射される。このときの
応答性は上述したように80μsec 程度であって極めて速
い。一方、ピエゾ圧電素子42への電圧の印加が停止せ
しめられるとピエゾ圧電素子42は縮み、その結果制御
ロッド加圧室36内の制御油圧が低下するために制御ロ
ッド26およびニードル28が下降して燃料噴射が停止
せしめられる。このとき応答性も80μsec 程度であって
極めて速い。なお、上述したように制御ロッド加圧室3
6内の燃料、即ち制御油が加圧されていない場合にニー
ドル28に作用する下向きの力の総和は上向きの力より
も若干大きくなるように制御ロッド26の径、圧縮ばね
34のばね力およびニードル28の受圧面30の面積が
定められている。従って制御ロッド26の受圧面35に
小さな上向きの力を加えればニードル28を上昇させる
ことができる。即ち、ニードル28を上昇させるために
昇圧すべき制御ロッド加圧室36内の制御油圧は小さく
てすみ、斯くしてピエゾ圧電素子42に加えるべき電力も
小電力で足りる。
第4図に示されるように燃料蓄圧管11の端部には蓄圧
室12内の燃料圧を検出する燃料圧センサ80が取付け
られる。燃料圧センサ80は蓄圧室12内の燃料圧に比
例した出力電圧を発生し、この燃料圧センサ80は駆動
回路79に接続される。一方、吸気マニホルド9内には
吸気マニホルド9内の過給圧を検出する過給圧センサ8
2が取付けられる。過給圧センサ82は吸気マニホルド
9内の圧力に比例した出力電圧を発生し、この過給圧セ
ンサ82は駆動回路79に接続される。また、機関本体
1には機関冷却水温を検出する水温センサ84が取付け
られる。水温センサ84は機関冷却水温に比例した出力
電圧を発生し、この水温センサ84は駆動回路79に接
続される。また、アクセルペダル86にはアクセルペダ
ル86の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷セ
ンサ87が取付けられる。この負荷センサ87は駆動回
路79に接続される。また、機関クランクシャフトには
一対のディスク89,90が取付けられ、これらディスク8
9,90の歯付外周面に対向して一対のクランク角センサ9
1,92が配置される。一方のクランク角センサ91は例
えば1番気筒が吸気上死点にあることを示す出力パルス
を発生し、従ってこのクランク角センサ91の出力パル
スからいずれの気筒の燃料噴射弁8を作動せしめるかを
決定することができる。他方のクランク角センサ92はク
ランクシャフトが一定角度回転するごとに出力パルスを
発生し、従ってクランク角センサ92の出力パルスから
機関回転数を計算することができる。これらのクランク
角センサ91,92は駆動回路79に接続される。一方、駆
動回路79は各燃料噴射弁8のピエゾ圧電素子42に接
続される。
室12内の燃料圧を検出する燃料圧センサ80が取付け
られる。燃料圧センサ80は蓄圧室12内の燃料圧に比
例した出力電圧を発生し、この燃料圧センサ80は駆動
回路79に接続される。一方、吸気マニホルド9内には
吸気マニホルド9内の過給圧を検出する過給圧センサ8
2が取付けられる。過給圧センサ82は吸気マニホルド
9内の圧力に比例した出力電圧を発生し、この過給圧セ
ンサ82は駆動回路79に接続される。また、機関本体
1には機関冷却水温を検出する水温センサ84が取付け
られる。水温センサ84は機関冷却水温に比例した出力
電圧を発生し、この水温センサ84は駆動回路79に接
続される。また、アクセルペダル86にはアクセルペダ
ル86の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷セ
ンサ87が取付けられる。この負荷センサ87は駆動回
路79に接続される。また、機関クランクシャフトには
一対のディスク89,90が取付けられ、これらディスク8
9,90の歯付外周面に対向して一対のクランク角センサ9
1,92が配置される。一方のクランク角センサ91は例
えば1番気筒が吸気上死点にあることを示す出力パルス
を発生し、従ってこのクランク角センサ91の出力パル
スからいずれの気筒の燃料噴射弁8を作動せしめるかを
決定することができる。他方のクランク角センサ92はク
ランクシャフトが一定角度回転するごとに出力パルスを
発生し、従ってクランク角センサ92の出力パルスから
機関回転数を計算することができる。これらのクランク
角センサ91,92は駆動回路79に接続される。一方、駆
動回路79は各燃料噴射弁8のピエゾ圧電素子42に接
続される。
第1図はピエゾ圧電素子42、即ち電歪式アクチュエー
タを駆動するための駆動回路を示す。この駆動回路は第
4図の駆動回路79内に組込まれている。
タを駆動するための駆動回路を示す。この駆動回路は第
4図の駆動回路79内に組込まれている。
第1図を参照すると、42a,42b,42c,42dは各燃料
噴射弁8の電歪式アクチュエータ、S0は放電制御用ス
イッチング素子を形成するサイリスタ、S1,S2,S
3,S4は充電制御用スイッチング素子を形成するサイ
リスタ、L1は放電用コイル、L2は充電用コイル、D
1,D2,D3,D4はダイオード、Cはコンデンサ、VDCは
直流電源である。第1図に示されるように直流電源VDC
のプラス側端子とマイナス側端子間にはコンデンサCが
接続される。また、直流電源VDCのプラス側端子は充電
用コイルL2および各サイリスタS1,S2,S3,S
4を介して電歪式アクチュエータ42a,42b,42c,42
dのプラス側端子に接続され、直流電源VDCのマイナス
側端子は一方ではサイリスタS0、放電用コイルL1お
よび各ダイオードD1,D2,D3,D4を介して電歪
式アクチュエータ42a,42b,42c,42dのプラス側端
子に接続され、他方では各電歪式アクチュエータ42a,
42b,42c,42dのマイナス側端子に接続される。
噴射弁8の電歪式アクチュエータ、S0は放電制御用ス
イッチング素子を形成するサイリスタ、S1,S2,S
3,S4は充電制御用スイッチング素子を形成するサイ
リスタ、L1は放電用コイル、L2は充電用コイル、D
1,D2,D3,D4はダイオード、Cはコンデンサ、VDCは
直流電源である。第1図に示されるように直流電源VDC
のプラス側端子とマイナス側端子間にはコンデンサCが
接続される。また、直流電源VDCのプラス側端子は充電
用コイルL2および各サイリスタS1,S2,S3,S
4を介して電歪式アクチュエータ42a,42b,42c,42
dのプラス側端子に接続され、直流電源VDCのマイナス
側端子は一方ではサイリスタS0、放電用コイルL1お
よび各ダイオードD1,D2,D3,D4を介して電歪
式アクチュエータ42a,42b,42c,42dのプラス側端
子に接続され、他方では各電歪式アクチュエータ42a,
42b,42c,42dのマイナス側端子に接続される。
いずれか一つのサイリスタS1,S2,S3,S4のゲ
ートG1,G2,G3,G4,例えばサイリスタS1の
ゲートG1にトリガ信号を入力させるとサイリスタS1
はターンオンする。このときが第2図のt1で示され
る。このとき直流電源VDCにより充電されているコンデ
ンサCの両端電圧は充電用コイルL2により昇圧され、
次いでサイリスタS1を介して電歪式アクチュエータ42
aに印加される。その結果、電歪式アクチュエータ42a
は充電されて伸長し、その結果ニードル28が上昇せし
められるために燃料噴射が開始される。次いでサイリス
タS0のゲートG0にトリガ信号を入力させるとサイリ
スタS0がターンオンし、電歪式アクチュエータ42aは
ダイオードD1、放電用コイルL1およびサイリスタS
0を介して放電せしめられる。その結果、電歪式アクチ
ュエータ42aが収縮し、それによりニードル28が下降
して燃料噴射が停止せしめられる。次いで第2図のt3
においてサイリスタS2がターンオンし、次いでt4に
おいてサイリスタS0がターンオンする。次いでt5に
おいてサイリスタS3がターンオンし、次いでt6にお
いてサイリスタS0がターンオンする。これらの時刻t
1,t2,t3,t4,t5,t6,……は機関回転
数、機関負荷、機関冷却水温、過給圧、燃料圧に基いて
適切に制御される。このようにして各気筒の燃料噴射弁
8から順次燃料が噴射される。
ートG1,G2,G3,G4,例えばサイリスタS1の
ゲートG1にトリガ信号を入力させるとサイリスタS1
はターンオンする。このときが第2図のt1で示され
る。このとき直流電源VDCにより充電されているコンデ
ンサCの両端電圧は充電用コイルL2により昇圧され、
次いでサイリスタS1を介して電歪式アクチュエータ42
aに印加される。その結果、電歪式アクチュエータ42a
は充電されて伸長し、その結果ニードル28が上昇せし
められるために燃料噴射が開始される。次いでサイリス
タS0のゲートG0にトリガ信号を入力させるとサイリ
スタS0がターンオンし、電歪式アクチュエータ42aは
ダイオードD1、放電用コイルL1およびサイリスタS
0を介して放電せしめられる。その結果、電歪式アクチ
ュエータ42aが収縮し、それによりニードル28が下降
して燃料噴射が停止せしめられる。次いで第2図のt3
においてサイリスタS2がターンオンし、次いでt4に
おいてサイリスタS0がターンオンする。次いでt5に
おいてサイリスタS3がターンオンし、次いでt6にお
いてサイリスタS0がターンオンする。これらの時刻t
1,t2,t3,t4,t5,t6,……は機関回転
数、機関負荷、機関冷却水温、過給圧、燃料圧に基いて
適切に制御される。このようにして各気筒の燃料噴射弁
8から順次燃料が噴射される。
第1図からわかるようにいずれの電歪式アクチュエータ
42a,42b,42c,42dを充電するときにも常に共通の
充電用コイルL2を介して充電され、電歪式アクチュエ
ータ42a,42b,42c,42dを放電するときには常に共
通の放電用コイルL1および共通のサイリスタS0を介
して放電される。その結果、コイルL1,L2,サイリ
スタS0にばらつきがあっても各燃料噴射弁の燃料噴射
時期および燃料噴射量がばらつくことがなく、斯くして
各気筒における燃焼がばらつくのを阻止することができ
る。
42a,42b,42c,42dを充電するときにも常に共通の
充電用コイルL2を介して充電され、電歪式アクチュエ
ータ42a,42b,42c,42dを放電するときには常に共
通の放電用コイルL1および共通のサイリスタS0を介
して放電される。その結果、コイルL1,L2,サイリ
スタS0にばらつきがあっても各燃料噴射弁の燃料噴射
時期および燃料噴射量がばらつくことがなく、斯くして
各気筒における燃焼がばらつくのを阻止することができ
る。
全電歪式アクチュエータに対して共通の充電用コイル、
放電用コイルおよび放電制御用スイッチング素子を使用
することにより部品個数を低減できるばかりでなくこれ
らコイルおよびスイッチング素子にばらつきがあっても
各気筒に対する燃料噴射時期および燃料噴射量がばらつ
くことがない。その結果、各気筒において均一の良好な
燃焼を確保できるのでトルク変動を防止できると共に排
気ガス中の有害成分を低減することができる。
放電用コイルおよび放電制御用スイッチング素子を使用
することにより部品個数を低減できるばかりでなくこれ
らコイルおよびスイッチング素子にばらつきがあっても
各気筒に対する燃料噴射時期および燃料噴射量がばらつ
くことがない。その結果、各気筒において均一の良好な
燃焼を確保できるのでトルク変動を防止できると共に排
気ガス中の有害成分を低減することができる。
第1図は電歪式アクチュエータの駆動回路図、第2図は
電歪式アクチュエータの充放電タイミングチャート、第
3図はディーゼル機関の側面断面図、第4図はディーゼ
ル機関を図解的に示す平面図、第5図は燃料噴射弁の側
面断面図、第6図は第5図の油圧ピストンの拡大平面断
面図である。 42a,42b,42c,42d ……電歪式アクチュエータ、 S0,S1,S2,S3,S4……サイリスタ、 L1……放電用コイル、L2……充電用コイル、 D1,D2,D3,D4……ダイオード。
電歪式アクチュエータの充放電タイミングチャート、第
3図はディーゼル機関の側面断面図、第4図はディーゼ
ル機関を図解的に示す平面図、第5図は燃料噴射弁の側
面断面図、第6図は第5図の油圧ピストンの拡大平面断
面図である。 42a,42b,42c,42d ……電歪式アクチュエータ、 S0,S1,S2,S3,S4……サイリスタ、 L1……放電用コイル、L2……充電用コイル、 D1,D2,D3,D4……ダイオード。
Claims (1)
- 【請求項1】各燃料噴射弁の噴射制御用電歪式アクチュ
エータを駆動するための駆動回路であって、直流電源に
並列に接続された充電用コンデンサと、一端が該充電用
コンデンサのプラス側端子に接続された一個の充電用コ
イルと、該充電用コイルの他端に並列接続された複数個
の充電制御用スイッチング素子と、各充電制御用スイッ
チング素子に夫々直列接続された電歪式アクチュエータ
と、各充電制御用スイッチング素子と対応する各電歪式
アクチュエータとの各接続点に夫々アノード端子が接続
されたダイオードと、全ダイオードのカソード端子に接
続された一個の放電用コイルと、該放電用コイルに直列
に接続された一個の放電制御用スイッチング素子とを具
備した燃料噴射弁用電歪式アクチュエータの駆動回路。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61092254A JPH0621598B2 (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 燃料噴射弁用電歪式アクチユエ−タの駆動回路 |
US06/875,668 US4688536A (en) | 1985-06-28 | 1986-06-18 | Drive circuit for an electrostrictive actuator in a fuel injection valve |
DE19863621541 DE3621541A1 (de) | 1985-06-28 | 1986-06-27 | Treiberschaltung fuer ein elektrostriktives betaetigungsglied in einem treibstoffeinspritzventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61092254A JPH0621598B2 (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 燃料噴射弁用電歪式アクチユエ−タの駆動回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62248851A JPS62248851A (ja) | 1987-10-29 |
JPH0621598B2 true JPH0621598B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=14049284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61092254A Expired - Lifetime JPH0621598B2 (ja) | 1985-06-28 | 1986-04-23 | 燃料噴射弁用電歪式アクチユエ−タの駆動回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0621598B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2615765B2 (ja) * | 1988-02-29 | 1997-06-04 | 株式会社デンソー | 逆圧電効果型セラミックアクチュエータのための制御方法 |
JP4635352B2 (ja) * | 2001-03-05 | 2011-02-23 | 株式会社デンソー | ピエゾアクチュエータ駆動回路および燃料噴射装置 |
-
1986
- 1986-04-23 JP JP61092254A patent/JPH0621598B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Elektronik(1984−4−19)(西独)P.92−96 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62248851A (ja) | 1987-10-29 |
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