JPH06280607A - Power source for driving accessory of internal combustion engine - Google Patents

Power source for driving accessory of internal combustion engine

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JPH06280607A
JPH06280607A JP5068624A JP6862493A JPH06280607A JP H06280607 A JPH06280607 A JP H06280607A JP 5068624 A JP5068624 A JP 5068624A JP 6862493 A JP6862493 A JP 6862493A JP H06280607 A JPH06280607 A JP H06280607A
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drive
pump
pump motor
fuel
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豊 稲葉
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Abstract

PURPOSE:To drive a fuel pump and an exhaust characteristic regulating valve for a fuel injection device. CONSTITUTION:An accessory drive generator coil 4a which are common to a pump motor 7A and an exhaust characteristic regulating valve 12 is in a magnetic generator 4 driven by an internal combustion engine. Further, a drive power supply circuit 17 serves as a power source for feeding drive power to the pump motor 7A and the actuator 16.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関に設けられる
補機の内、インジェクタに燃料を供給する燃料ポンプを
駆動するモータと、排気系の共振周波数を調整する排気
バルブを駆動するアクチュエータとに駆動電力を供給す
る内燃機関の補機駆動用電源装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an auxiliary machine provided in an internal combustion engine, a motor for driving a fuel pump for supplying fuel to an injector, and an actuator for driving an exhaust valve for adjusting a resonance frequency of an exhaust system. The present invention relates to a power supply device for driving an auxiliary machine of an internal combustion engine, which supplies drive power to the engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】本明細書において、内燃機関の補機と
は、内燃機関を動作させるために機関に付属させられる
各種の機器を意味する。
2. Description of the Related Art In this specification, an auxiliary machine of an internal combustion engine means various equipment attached to the engine for operating the internal combustion engine.

【0003】最近、内燃機関の性能を向上させるため
に、機関の補機として、電気式のものが多く用いられる
ようになっている。例えば、最近の内燃機関では、燃料
を供給する手段として燃料噴射装置を用いることが多く
なっており、その場合、電気式のインジェクタと、イン
ジェクタに燃料を供給する燃料ポンプと該燃料ポンプを
駆動するポンプモータ(電動機)とを必要とする。
Recently, in order to improve the performance of an internal combustion engine, an electric type is often used as an auxiliary machine of the engine. For example, in recent internal combustion engines, a fuel injection device is often used as a means for supplying fuel. In that case, an electric injector, a fuel pump for supplying fuel to the injector, and the fuel pump are driven. Requires a pump motor (electric motor).

【0004】また機関の高速性能を高めるために、排気
系の共振周波数を調整する排気バルブを設け、機関の高
速時に該排気バルブを調整することにより排気系で共振
を生じさせて排気効率及び給気効率を向上させることが
行われているが、この場合には、排気バルブを駆動する
ために電気式のアクチュエータを必要とする。
Further, in order to improve the high speed performance of the engine, an exhaust valve for adjusting the resonance frequency of the exhaust system is provided, and the exhaust valve is adjusted at the time of high speed of the engine to cause resonance in the exhaust system so as to improve the exhaust efficiency and supply. Gas efficiency has been improved, but this requires an electric actuator to drive the exhaust valve.

【0005】更にガソリン機関では、点火装置を必要と
し、点火時期や燃料の噴射時期を制御するためにマイク
ロコンピュータ等の電子装置を必要とする。
Further, the gasoline engine requires an ignition device and an electronic device such as a microcomputer for controlling the ignition timing and the fuel injection timing.

【0006】従来、燃料噴射装置や排気バルブは、もっ
ぱらバッテリを搭載している車両等の内燃機関に対して
用いられていたが、最近ではバッテリを搭載していない
車両等においても、機関の性能の向上を図るために、燃
料噴射装置や排気バルブを用いたり、マイクロコンピュ
ータ等の電子装置を用いたりすることが検討されるよう
になった。
Conventionally, the fuel injection device and the exhaust valve have been used mainly for internal combustion engines such as vehicles equipped with a battery, but recently, even in vehicles without a battery, the performance of the engine has been improved. In order to improve the fuel consumption, it has been considered to use a fuel injection device, an exhaust valve, or an electronic device such as a microcomputer.

【0007】そこで、バッテリを搭載しない車両等の内
燃機関に燃料噴射装置を使用できるようにするために、
機関に取付けられた磁石発電機内にポンプ駆動用の発電
コイルを設けて、該ポンプ駆動用発電コイルによりポン
プモータを駆動することが提案されている。
Therefore, in order to enable the fuel injection device to be used in an internal combustion engine of a vehicle or the like which is not equipped with a battery,
It has been proposed to provide a generator coil for driving a pump in a magnet generator attached to an engine, and drive the pump motor with the generator coil for driving the pump.

【0008】また磁石発電機内に設けられた点火電源コ
イルの半サイクルの出力のみが点火エネルギーを供給す
るために用いられることに着目して、該点火電源コイル
の点火コイルの供給には用いられない半サイクルの出力
を利用して直流電源を構成し、この直流電源の出力でイ
ンジェクタを駆動したり、マイクロコンピュータ等の電
子装置を駆動したりすることが試みられている。
Further, it is noted that only half cycle output of the ignition power supply coil provided in the magnet generator is used to supply the ignition energy, and it is not used to supply the ignition coil of the ignition power supply coil. Attempts have been made to construct a DC power supply using the output of a half cycle, and to drive an injector or an electronic device such as a microcomputer with the output of this DC power supply.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】バッテリが搭載されて
いない車両等の機関に排気バルブを設けるために、機関
に取付けられた磁石発電機内に排気バルブ駆動用の発電
コイルを設けて、該発電コイルにより排気バルブ駆動用
のアクチュエータに電力を供給することが考えられる。
In order to provide an exhaust valve in an engine such as a vehicle not equipped with a battery, a magneto coil installed in the engine is provided with a magneto coil for driving the exhaust valve. Therefore, it is possible to supply electric power to the actuator for driving the exhaust valve.

【0010】しかしながら、磁石発電機は、点灯負荷等
にも電力を供給する必要があるため、磁石発電機内に点
火電源コイルやポンプ駆動用の発電コイルが既に設けら
れている場合に、更に排気バルブ駆動用の発電コイルを
設けることは困難な場合が多い。強いて排気バルブ駆動
用の発電コイルを設けようとすると、磁石発電機が大形
化し、コストが高くなる上に機関が大形化する。
However, since the magnet generator also needs to supply electric power to the lighting load and the like, when the ignition power coil and the pump driving power coil are already provided in the magnet generator, the exhaust valve is further exhausted. It is often difficult to provide a power generating coil for driving. If an attempt is made to provide a generator coil for driving the exhaust valve, the size of the magnet generator becomes large, the cost becomes high, and the size of the engine becomes large.

【0011】本発明の目的は、バッテリが搭載されてい
ない場合に、排気バルブ専用の発電コイルを特別に設け
ることなく、燃料噴射装置と排気バルブとの双方を駆動
することができるようにした内燃機関の補機駆動用電源
装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an internal combustion engine capable of driving both a fuel injection device and an exhaust valve when a battery is not mounted, without specially providing a generator coil dedicated to the exhaust valve. It is to provide a power supply device for driving an auxiliary machine of an engine.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、内燃機関に設
けられる補機の内、インジェクタに燃料を供給する燃料
ポンプを駆動するポンプモータと、排気系の共振周波数
を調整する排気バルブを駆動する電気式のアクチュエー
タとに電力を供給する内燃機関の補機駆動用電源装置に
係わるものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention drives a pump motor for driving a fuel pump for supplying fuel to an injector and an exhaust valve for adjusting a resonance frequency of an exhaust system, among auxiliary equipments provided in an internal combustion engine. The present invention relates to a power supply device for driving an auxiliary machine of an internal combustion engine, which supplies electric power to an electric actuator.

【0013】請求項1に記載した発明においては、内燃
機関により駆動される磁石発電機内に、ポンプモータ及
びアクチュエータの双方に対して共通の補機駆動用発電
コイルが設けられ、該補機駆動用発電コイルを電源とし
てポンプモータ及びアクチュエータにそれぞれ駆動電力
を与える駆動電力供給回路が設けられる。
According to another aspect of the present invention, a magneto-generator driven by an internal combustion engine is provided with a generator coil for driving an auxiliary machine, which is common to both the pump motor and the actuator. A drive power supply circuit that supplies drive power to the pump motor and the actuator by using the power generation coil as a power source is provided.

【0014】請求項2に記載した発明では、上記駆動電
力供給回路に、ポンプモータの駆動電流をオンオフする
ポンプ駆動スイッチと、アクチュエータの駆動電流をオ
ンオフするアクチュエータ駆動スイッチと、ポンプ駆動
スイッチ及びアクチュエータ駆動スイッチをそれぞれ異
なるデューティ比で導通させるスイッチ制御装置とが設
けられる。
According to a second aspect of the present invention, in the drive power supply circuit, a pump drive switch for turning on / off the drive current of the pump motor, an actuator drive switch for turning on / off the drive current of the actuator, a pump drive switch and an actuator drive. And a switch control device for electrically connecting the switches with different duty ratios.

【0015】[0015]

【作用】インジェクタにより機関に燃料を供給する場
合、インジェクタのバルブを開く時間(インジェクタに
噴射指令を与える時間)によって燃料の供給量が決まる
ようにするため、電動ポンプからインジェクタに燃料を
供給する系統に圧力調整器を設けてインジェクタに供給
される燃料の圧力(燃圧)を一定に保つようにしてい
る。
When the fuel is supplied to the engine by the injector, the system for supplying the fuel from the electric pump to the injector so that the fuel supply amount is determined by the time for opening the valve of the injector (the time for giving the injection command to the injector). A pressure regulator is provided in the to maintain the pressure (fuel pressure) of the fuel supplied to the injector constant.

【0016】モータにより駆動される燃料ポンプの吐出
量はモータの駆動トルクにほぼ比例しており、モータの
駆動トルクは、モータの駆動電流に比例している。機関
の回転数が低く、磁石発電機の出力が低い間は、ポンプ
の吐出圧力が燃圧の定格値(圧力調整器により調整され
ている)を維持するために必要な値に達しないため、モ
ータの駆動電流は回転数の上昇に伴って増加していく。
機関の回転数が設定値を超えるとポンプの吐出圧力が燃
圧の定格値を超えようとするが、燃圧は圧力調整器によ
り定格値に保たれるため、ポンプの吐出圧力は一定値に
保たれ、モータの駆動電流は一定値に制限されるように
なる。そのため、機関の中高速領域においては、発電コ
イルの出力が余るようになり、余った出力は捨てられる
ことになる。
The discharge amount of the fuel pump driven by the motor is substantially proportional to the driving torque of the motor, and the driving torque of the motor is proportional to the driving current of the motor. While the engine speed is low and the magneto generator output is low, the discharge pressure of the pump does not reach the value required to maintain the rated value of fuel pressure (adjusted by the pressure regulator). Drive current increases with an increase in rotation speed.
When the engine speed exceeds the set value, the pump discharge pressure tries to exceed the rated value of the fuel pressure, but the fuel pressure is kept at the rated value by the pressure regulator, so the pump discharge pressure is kept at a constant value. , The drive current of the motor is limited to a constant value. Therefore, in the middle and high speed regions of the engine, the output of the power generation coil becomes redundant, and the excess output is discarded.

【0017】一方排気系に設けられた排気バルブが操作
されるのは、ほとんどの場合、機関の高速時のみである
ので、機関の高速時にアクチュエータに駆動電力を供給
できればよい。
On the other hand, in most cases, the exhaust valve provided in the exhaust system is operated only when the engine is operating at high speed. Therefore, it is sufficient that drive power can be supplied to the actuator when the engine is operating at high speed.

【0018】従って、本発明のように、ポンプモータと
アクチュエータとの双方に対して共通に補機駆動用発電
コイルを設けて、該補機駆動用発電コイルによりポンプ
モータとアクチュエータとを駆動するようにすると、排
気バルブを駆動する必要がない低速領域では、補機駆動
用発電コイルの出力をもっぱらポンプモータを駆動する
ために用いて、ポンプモータを支障なく動作させること
ができる。また発電コイルの出力に十分な余裕ができる
機関の高速領域では、ポンプモータの駆動電力を犠牲に
することなく、排気バルブ駆動用のアクチュエータに駆
動電力を供給することができる。
Therefore, as in the present invention, the auxiliary machine driving power generation coil is commonly provided for both the pump motor and the actuator, and the auxiliary machine driving power generation coil drives the pump motor and the actuator. In this case, in the low speed region where it is not necessary to drive the exhaust valve, the output of the auxiliary device driving power generation coil is used exclusively for driving the pump motor, and the pump motor can be operated without any trouble. Further, in the high speed region of the engine in which the output of the generator coil has a sufficient margin, the drive power can be supplied to the exhaust valve drive actuator without sacrificing the drive power of the pump motor.

【0019】このように、本発明によれば、ポンプモー
タと排気バルブ駆動用のアクチュエータとを共通の発電
コイルにより駆動するため、小形の磁石発電機を用いて
燃料ポンプと排気バルブとの双方を支障なく駆動するこ
とができ、バッテリが搭載されていない場合でも、大形
の磁石発電機を用いることなく、燃料噴射装置と排気バ
ルブとを用いて機関の性能を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, since the pump motor and the actuator for driving the exhaust valve are driven by the common generator coil, both the fuel pump and the exhaust valve are driven by using a small magnet generator. It can be driven without trouble, and even if the battery is not installed, the performance of the engine can be improved by using the fuel injection device and the exhaust valve without using a large-sized magnet generator.

【0020】特に、請求項2に記載した発明のように、
ポンプモータの駆動電流をオンオフするポンプ駆動スイ
ッチと、アクチュエータの駆動電流をオンオフするアク
チュエータ駆動スイッチとを設けて、ポンプ駆動スイッ
チ及びアクチュエータ駆動スイッチをそれぞれ異なるデ
ューティ比で導通させるように制御すると、補機駆動用
発電コイルの出力をポンプモータとアクチュエータとに
適確に振り分けることができるため、回転数が比較的低
い領域でもポンプモータの動作を損なうことなく、排気
バルブを動作させることが可能になる。
In particular, as in the invention described in claim 2,
When a pump drive switch for turning on / off the drive current of the pump motor and an actuator drive switch for turning on / off the drive current of the actuator are provided, and the pump drive switch and the actuator drive switch are controlled to conduct at different duty ratios, the auxiliary machine Since the output of the drive generator coil can be appropriately distributed to the pump motor and the actuator, the exhaust valve can be operated without impairing the operation of the pump motor even in a region where the rotation speed is relatively low.

【0021】[0021]

【実施例】図1は本発明の実施例の全体的構成を示した
もので、同図において1は吸気管2及び排気管3を有す
る内燃機関、4は内燃機関1の出力軸1aに取付けられ
た磁石回転子4Aと機関のケースに取付けられた固定子
4Bとからなる磁石発電機である。
1 shows the overall construction of an embodiment of the present invention, in which 1 is an internal combustion engine having an intake pipe 2 and an exhaust pipe 3, and 4 is attached to an output shaft 1a of the internal combustion engine 1. It is a magnet generator composed of a magnet rotor 4A and a stator 4B attached to the case of the engine.

【0022】吸気管2の入り口側にはスロットルバルブ
5が取付けられ、吸気管内のスロットルバルブ5よりも
下流側の空間に燃料を噴射するようにインジェクタ6が
取付けられている。インジェクタ6は、噴射口を開閉す
るバルブと、該バルブを操作する電磁石とを備えたもの
で、噴射指令信号が与えられている間該電磁石が励磁さ
れてバルブが開かれるようになっている。
A throttle valve 5 is mounted on the inlet side of the intake pipe 2, and an injector 6 is mounted so as to inject fuel into a space in the intake pipe downstream of the throttle valve 5. The injector 6 includes a valve that opens and closes an injection port and an electromagnet that operates the valve. The injector 6 is excited to open the valve while the injection command signal is given.

【0023】7はポンプモータ(電動機)7Aと該モー
タにより駆動されるポンプ7Bとからなる燃料ポンプ
で、ポンプ7Bの吸入口は配管8を介して燃料タンク9
に接続され、ポンプ7Bの吐出口は配管10を介してイ
ンジェクタ6の燃料供給口に接続されている。
A fuel pump 7 is composed of a pump motor (electric motor) 7A and a pump 7B driven by the motor. The suction port of the pump 7B is connected to a fuel tank 9 through a pipe 8.
The discharge port of the pump 7B is connected to the fuel supply port of the injector 6 via the pipe 10.

【0024】11はインジェクタ6の燃料供給口と燃料
タンク9との間に接続された圧力調整器で、この圧力調
整器は、インジェクタ6の燃料供給口に供給される燃料
の圧力が設定値を超えたときに燃料の一部を燃料タンク
9に戻すことにより、インジェクタ6に供給される燃料
の圧力(燃圧)を一定に保つ作用をする。
Reference numeral 11 denotes a pressure regulator connected between the fuel supply port of the injector 6 and the fuel tank 9, and this pressure regulator has a set value for the pressure of the fuel supplied to the fuel supply port of the injector 6. By returning a part of the fuel to the fuel tank 9 when it exceeds, the pressure (fuel pressure) of the fuel supplied to the injector 6 is kept constant.

【0025】インジェクタ6に噴射指令信号が与えられ
ると、該インジェクタ6のバルブが開くため、その噴射
口から吸気管2内に燃料が噴射される。機関に与えられ
る燃料の量は、燃圧と噴射時間とにより決まる。機関の
各回転数において最適の空燃比の混合ガスを機関のシリ
ンダ内に与えるように、インジェクタ6に噴射指令信号
を与える時間がコントロールされる。
When the injection command signal is given to the injector 6, the valve of the injector 6 opens, so that the fuel is injected from the injection port into the intake pipe 2. The amount of fuel given to the engine is determined by the fuel pressure and the injection time. The time for giving the injection command signal to the injector 6 is controlled so that the mixed gas having the optimum air-fuel ratio is given into the cylinder of the engine at each engine speed.

【0026】排気管3にはキャビティ3Aが設けられて
いて、該キャビティ3Aよりも上流側の管路の開口断面
積を変化させるように排気バルブ12が設けられてい
る。本実施例の排気バルブ12は、排気管3の軸線方向
に対して直角な方向から排気管内に出入りして排気管3
の開口断面積を変化させる直線変位形のバルブからなっ
ていて、この排気バルブは、該排気バルブに接続された
ラック13と、該ラックに噛み合わされたピニオン14
と、ピニオン14を回転駆動する電動機15とからなる
アクチュエータ16により駆動される。
The exhaust pipe 3 is provided with a cavity 3A, and an exhaust valve 12 is provided so as to change the opening cross-sectional area of the pipeline on the upstream side of the cavity 3A. The exhaust valve 12 of the present embodiment enters and exits the exhaust pipe 3 from a direction perpendicular to the axial direction of the exhaust pipe 3.
The exhaust valve includes a rack 13 connected to the exhaust valve and a pinion 14 meshed with the rack.
And an electric motor 15 that drives the pinion 14 to rotate.

【0027】なお排気バルブ12は、直線変位形のもの
でなくてもよく、回転形のものであっても良い。
The exhaust valve 12 need not be a linear displacement type, but may be a rotary type.

【0028】排気バルブ12は、機関の高速時に排気系
に設けられたキャビティ内で共振を生じさせて機関の排
気効率を高めるために設けられたもので、高速時の各回
転数においてその開度が最適な大きさになるようにアク
チュエータ16により操作される。図9は、排気バルブ
を操作するアクチュエータ16の動作角θの回転数Nに
対する変化の一例を示したもので、図9に実線で示した
例では、設定回転数Ns (>N2 )以上の領域で、アク
チュエータ16に駆動電流を与えてアクチュエータの動
作角θを0からθ4 (0<θ1 <θ2 <θ3 <θ4 )ま
で変化させるようにしている。図9に示した例におい
て、アクチュエータの動作角が0の状態では、排気バル
ブの開度が最低の状態にあり、アクチュエータの動作角
が大きくなるにしたがって排気バルブの開度が大きくな
っていく。設定回転数Ns 以上の領域で排気バルブの開
度を調整することにより、排気管内で共振を生じさせて
排気管内に流入するガスの量を増加させ、これにより吸
気効率を高めて機関の出力を向上させている。
The exhaust valve 12 is provided to cause resonance in a cavity provided in the exhaust system at a high speed of the engine to enhance exhaust efficiency of the engine, and its opening degree at each rotational speed at a high speed. Is operated by the actuator 16 so as to have an optimum size. FIG. 9 shows an example of a change in the operating angle θ of the actuator 16 for operating the exhaust valve with respect to the rotation speed N. In the example shown by the solid line in FIG. 9, a region of the set rotation speed Ns (> N2) or more Then, a drive current is applied to the actuator 16 to change the operating angle θ of the actuator from 0 to θ4 (0 <θ1 <θ2 <θ3 <θ4). In the example shown in FIG. 9, when the operating angle of the actuator is 0, the opening of the exhaust valve is in the minimum state, and the opening of the exhaust valve increases as the operating angle of the actuator increases. By adjusting the opening of the exhaust valve in the region of the set rotational speed Ns or higher, resonance is generated in the exhaust pipe and the amount of gas flowing into the exhaust pipe is increased, thereby increasing intake efficiency and increasing engine output. Is improving.

【0029】各回転数において、排気バルブの開度を目
標開度に一致させるように制御すため、排気バルブの位
置を検出する位置センサが設けられ、該位置センサによ
り検出された排気バルブの位置を目標位置に一致させる
ようにアクチュエータ16が制御される。
At each rotation speed, a position sensor for detecting the position of the exhaust valve is provided to control the opening of the exhaust valve to match the target opening, and the position of the exhaust valve detected by the position sensor is provided. The actuator 16 is controlled so as to match with the target position.

【0030】本発明においては、磁石発電機4内に、ポ
ンプモータ7A及びアクチュエータ16に対して共通の
補機駆動用発電コイル4aが設けられ、該補機駆動用発
電コイル4aの出力が駆動電力供給回路17を介してポ
ンプモータ7A及びアクチュエータ16に供給されてい
る。
In the present invention, the auxiliary generator driving power generation coil 4a common to the pump motor 7A and the actuator 16 is provided in the magnet generator 4, and the output of the auxiliary machinery driving power generation coil 4a is the driving power. It is supplied to the pump motor 7A and the actuator 16 via the supply circuit 17.

【0031】なお磁石発電機4内には、上記発電コイル
4aの外に、機関の点火装置に点火エネルギーを供給す
る点火電源コイルが設けられ、更に必要に応じて点灯負
荷等を駆動する発電コイルが設けられる。点火電源コイ
ルは機関の回転に同期して交流電圧を誘起する。通常は
点火電源コイルの正の半サイクルの出力のみが点火装置
に点火エネルギーを供給するために用いられるので、そ
の負の半サイクルの出力を利用して直流定電圧を発生す
る電源回路が構成される。この電源回路は、例えば、点
火電源コイルの負の半サイクルの出力で充電される電源
コンデンサと、該電源コンデンサの両端の電圧を一定値
に保つ制御回路とにより構成される。この電源回路は、
点火時期や燃料の噴射時期を制御する制御回路やマイク
ロコンピュータ等の電源として用いられる外、インジェ
クタ6に噴射指令信号を与えるための電源としても用い
られる。
An ignition power supply coil for supplying ignition energy to the ignition device of the engine is provided outside the power generation coil 4a in the magnet generator 4, and further a power generation coil for driving a lighting load or the like as required. Is provided. The ignition power supply coil induces an AC voltage in synchronization with the rotation of the engine. Normally, only the positive half-cycle output of the ignition power supply coil is used to supply ignition energy to the ignition device, so a power supply circuit for generating a constant DC voltage is constructed using the negative half-cycle output. It This power supply circuit is composed of, for example, a power supply capacitor charged by the output of the negative half cycle of the ignition power supply coil, and a control circuit for maintaining the voltage across the power supply capacitor at a constant value. This power circuit
In addition to being used as a power source for a control circuit or a microcomputer for controlling ignition timing or fuel injection timing, it is also used as a power source for giving an injection command signal to the injector 6.

【0032】図2は駆動電力供給回路17の構成例を示
したもので、この例では、補機駆動用発電コイル4aの
出力を整流する全波整流器18と、整流器18の出力端
子間に接続された平滑用電源コンデンサ19と、コンデ
ンサ19の両端の電圧をポンプモータの定格電圧V1 以
下に制限するように制御する電圧調整器20とからな
り、コンデンサ19の両端に得られる直流電圧がポンプ
モータ7Aとアクチュエータ16とに供給されている。
FIG. 2 shows an example of the structure of the driving power supply circuit 17. In this example, a full-wave rectifier 18 for rectifying the output of the auxiliary machine driving generator coil 4a and an output terminal of the rectifier 18 are connected. The smoothing power supply capacitor 19 and the voltage regulator 20 for controlling the voltage across the capacitor 19 so as to limit the voltage across the capacitor 19 to the rated voltage V1 or less of the pump motor. The DC voltage obtained across the capacitor 19 is the pump motor. 7A and the actuator 16.

【0033】電圧調整器20は、コンデンサ19の両端
の電圧が定格値を超えたときに発電コイル4aを短絡し
て発電コイル4aの出力電圧を低下させ、コンデンサ1
9の両端電圧が定格値以下になったときに発電コイル4
aの短絡を解除して発電コイル4aの出力電圧を回復さ
せる回路からなっていて、コンデンサ19の両端の電圧
を定格値以下に制限するように発電コイル4aの出力電
圧を制御する。
The voltage regulator 20 short-circuits the generator coil 4a to reduce the output voltage of the generator coil 4a when the voltage across the capacitor 19 exceeds the rated value, and the capacitor 1
When the voltage across 9 goes below the rated value, the generator coil 4
It is composed of a circuit for recovering the output voltage of the generator coil 4a by canceling the short circuit of a, and controls the output voltage of the generator coil 4a so as to limit the voltage across the capacitor 19 to a rated value or less.

【0034】磁石発電機4の出力特性は、例えば図8の
曲線N1 〜N4 に示す通りである。図8の曲線N1 〜N
4 はそれぞれ機関の回転数がN1 〜N4 (N1 <N2 <
N3<N4 )のときの出力電圧V対負荷電流Iの特性を
示したものである。また図8の直線Lはポンプモータの
負荷特性である。図8においてI1 は圧力調整器11に
よる調整値により決まるポンプモータの定格電流で、ポ
ンプモータの駆動電流が定格電流I1 に達すると、ポン
プの吐出圧力が圧力調整器の調整値に達するようにな
る。
The output characteristic of the magnet generator 4 is, for example, as shown by the curves N1 to N4 in FIG. Curves N1 to N in FIG.
4 is the engine speed N1 to N4 (N1 <N2 <
It shows the characteristics of output voltage V vs. load current I when N3 <N4). A straight line L in FIG. 8 is the load characteristic of the pump motor. In FIG. 8, I1 is the rated current of the pump motor determined by the adjustment value by the pressure regulator 11. When the drive current of the pump motor reaches the rated current I1, the discharge pressure of the pump reaches the adjustment value of the pressure regulator. .

【0035】ポンプモータ7Aの駆動電流は、図10の
曲線イのように、回転数Nの上昇に伴って増加してい
く。なお図10において、曲線ロは補機駆動用発電コイ
ル4aがポンプモータの定格電圧V1 を発生していると
きの負荷電流対回転数特性である。
The drive current of the pump motor 7A increases as the rotation speed N increases, as indicated by the curve a in FIG. In FIG. 10, the curve B shows the load current-rotational speed characteristic when the auxiliary machine driving generator coil 4a generates the rated voltage V1 of the pump motor.

【0036】回転数がN1 を超えるとポンプモータの駆
動電流が定格電流I1 に達することができるようにな
る。ポンプモータの駆動電流が定格値I1 を超えると、
ポンプの吐出圧力が圧力調整器による圧力の調整値に打
ち勝つようになるが、ポンプの吐出圧力が圧力調整器の
調整値を超えようとすると圧力調整器により圧力が調整
されてポンプの吐出圧力が低下させられるため、結局ポ
ンプモータの負荷トルクは一定になり、回転数が上昇し
てもその駆動電流は定格電流I1 に保たれる。ポンプモ
ータに印加される電圧は回転数の上昇に伴って上昇して
いき、回転数がN2 に達したときにポンプモータの印加
電圧が定格電圧V1 に達する。電圧調整器20が設けら
れていないとすると、回転数がN4 まで上昇したときに
ポンプモータに印加される電圧はV2 (図8参照)とな
る。
When the number of revolutions exceeds N1, the drive current of the pump motor can reach the rated current I1. When the drive current of the pump motor exceeds the rated value I1,
The discharge pressure of the pump tends to overcome the pressure adjustment value of the pressure regulator, but when the discharge pressure of the pump exceeds the adjustment value of the pressure regulator, the pressure regulator adjusts the pressure and the discharge pressure of the pump Since it is decreased, the load torque of the pump motor eventually becomes constant, and the drive current is kept at the rated current I1 even if the rotation speed increases. The voltage applied to the pump motor increases as the rotation speed increases, and when the rotation speed reaches N2, the applied voltage of the pump motor reaches the rated voltage V1. If the voltage regulator 20 is not provided, the voltage applied to the pump motor becomes V2 (see FIG. 8) when the rotation speed rises to N4.

【0037】本実施例では、電源コンデンサ19の両端
の電圧を定格値V1 以下に制限するように発電コイル4
aの出力電圧を調整する電圧調整器20が設けられてい
るため、ポンプモータの印加電圧がV1 に保たれる。電
圧がV1 に制限されている場合、回転数がN4 まで上昇
すると、図8に示したように発電コイル4aから負荷に
電流I2 を流すことができるが、実際には、圧力調整器
11が設けられていることにより、ポンプモータの駆動
電流が定格値I1 に制限されるため、発電コイル4aが
ポンプモータのみを負荷とした場合には、機関の回転数
がN4 まで上昇したときに、V1 ×(I2 −I1 )の電
力が電圧調整器20により無駄に消費されて捨てられる
ことになる。発電コイル4aがポンプモータ7Aのみを
負荷とした場合には、機関の回転数がN2 を超える中高
速回転領域において、図10に斜線で示した範囲の電流
を他の負荷に供給できることになる。
In this embodiment, the generator coil 4 is arranged so that the voltage across the power supply capacitor 19 is limited to the rated value V1 or less.
Since the voltage regulator 20 that adjusts the output voltage of a is provided, the applied voltage of the pump motor is maintained at V1. When the voltage is limited to V1 and the rotational speed rises to N4, the current I2 can flow from the magneto coil 4a to the load as shown in FIG. 8, but in reality, the pressure regulator 11 is provided. Due to this, the drive current of the pump motor is limited to the rated value I1. Therefore, when the generator coil 4a uses only the pump motor as a load, when the engine speed increases to N4, V1 x The electric power of (I2-I1) is wasted and wasted by the voltage regulator 20. When the generator coil 4a uses only the pump motor 7A as a load, it is possible to supply the current in the shaded range in FIG. 10 to other loads in the medium-high speed rotation region where the engine speed exceeds N2.

【0038】本発明においては、この回転数N2 を超え
る領域で生じる余剰電力を利用してアクチュエータ16
を駆動するため、ポンプモータ7Aとアクチュエータ1
6とを共通の補機駆動用発電コイル4aにより駆動する
ことができる。
In the present invention, the actuator 16 is utilized by utilizing the surplus electric power generated in the region exceeding the rotation speed N2.
To drive the pump motor 7A and actuator 1
6 and 6 can be driven by a common auxiliary machine driving generator coil 4a.

【0039】図3は本発明の他の実施例を示したもの
で、この実施例では、発電コイル4aから整流器18を
通して与えられる電流をポンプモータ7Aとアクチュエ
ータ16とに選択的に供給するスイッチ回路21と、該
スイッチ回路21を制御するスイッチ制御手段22とが
設けられている。スイッチ回路21は、ポンプモータの
駆動電流をオンオフするポンプ駆動スイッチ21Aと、
アクチュエータの駆動電流をオンオフするアクチュエー
タ駆動スイッチ21Bとを備えており、スイッチ制御手
段22は、ポンプ駆動スイッチ21A及びアクチュエー
タ駆動スイッチ21Bをそれぞれ異なるデューティ比D
p 及びDa で交互に導通させるように制御する。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, a switch circuit for selectively supplying the current given from the generator coil 4a through the rectifier 18 to the pump motor 7A and the actuator 16. 21 and a switch control means 22 for controlling the switch circuit 21 are provided. The switch circuit 21 includes a pump drive switch 21A for turning on and off a drive current of the pump motor,
An actuator drive switch 21B for turning on and off the drive current of the actuator is provided, and the switch control means 22 sets the pump drive switch 21A and the actuator drive switch 21B to different duty ratios D.
Control is performed so that p and Da are alternately conducted.

【0040】なおここでデューティ比Dは、スイッチ手
段のオン期間をTon、オフ期間をToff とした場合、D
=Ton/(Ton+Toff )で定義され、Dp +Da =1
の関係がある。
The duty ratio D is D when the ON period of the switch means is Ton and the OFF period is Toff.
= Ton / (Ton + Toff) and Dp + Da = 1
Have a relationship.

【0041】このように構成すると、補機駆動用発電コ
イル4aの出力をポンプモータ7Aとアクチュエータ1
6とに適確に振り分けることができるため、回転数が比
較的低い領域でもポンプモータ7Aの動作を損なうこと
なく、アクチュエータ16を動作させることが可能にな
り、図9に破線で示したように、ポンプモータに印加さ
れる電圧が定格値V1 に達する回転数N2 よりも低い設
定回転数Ns ´でアクチュエータ16の動作を開始させ
ることも可能になる。
With this structure, the output of the auxiliary machine driving power generation coil 4a is supplied to the pump motor 7A and the actuator 1.
6, the actuator 16 can be operated without impairing the operation of the pump motor 7A even in a region where the rotation speed is relatively low, as shown by the broken line in FIG. It is also possible to start the operation of the actuator 16 at a set rotational speed Ns' lower than the rotational speed N2 at which the voltage applied to the pump motor reaches the rated value V1.

【0042】図3の各部を具体的にした実施例を図4に
示した。図4に示した実施例のスイッチ回路21におい
ては、トランジスタTr1及びTr2と抵抗R1 及びR2 と
によりポンプ駆動スイッチ21Aが構成され、トランジ
スタTr3〜Tr5と抵抗R3 〜R5 とによりアクチュエー
タ駆動スイッチ21Bが構成されている。21aはスイ
ッチ回路の制御端子で、この制御端子に高レベルのトリ
ガ信号が与えられると、トランジスタTr2及びTr5が導
通し、トランジスタTr4が遮断状態になる。このときト
ランジスタTr1が導通し、トランジスタTr3が遮断状態
になるため、トランジスタTr1を通してポンプモータ7
Aに駆動電流が供給される。
An embodiment in which each part of FIG. 3 is concretely shown is shown in FIG. In the switch circuit 21 of the embodiment shown in FIG. 4, the transistors Tr1 and Tr2 and the resistors R1 and R2 constitute a pump drive switch 21A, and the transistors Tr3 to Tr5 and the resistors R3 to R5 constitute an actuator drive switch 21B. Has been done. Reference numeral 21a is a control terminal of the switch circuit. When a high-level trigger signal is applied to this control terminal, the transistors Tr2 and Tr5 are turned on and the transistor Tr4 is turned off. At this time, the transistor Tr1 is turned on and the transistor Tr3 is turned off, so that the pump motor 7 passes through the transistor Tr1.
A drive current is supplied to A.

【0043】また制御端子21aからトリガ信号が除去
されて、該制御端子の電位が低レベルになると、トラン
ジスタTr2及びTr5が遮断状態になり、トランジスタT
r4が導通状態になる。このときトランジスタTr1が遮断
状態になり、トランジスタTr3が導通状態になって、ア
クチュエータ16に駆動電流が供給される。
When the trigger signal is removed from the control terminal 21a and the potential of the control terminal becomes low level, the transistors Tr2 and Tr5 are turned off and the transistor T is turned off.
r4 becomes conductive. At this time, the transistor Tr1 is turned off, the transistor Tr3 is turned on, and the drive current is supplied to the actuator 16.

【0044】本実施例では、磁石発電機4の磁石回転子
4Aのカップ状のヨーク(フライホイール)400の外
周に4つのリラクタ(誘導子)401が等角度間隔で形
成されて信号発生用ロータSRが構成され、該ロータS
Rの外周に信号発電子SGが対向させられている。信号
発電子SGは、ロータSRの外周に対向する磁極部を有
する鉄心と、該鉄心に巻回された信号コイルと、該鉄心
に磁気結合された磁石とを備えた公知の誘導子形の発電
子で、リラクタ401が信号発電子SGの磁極部に対向
し始める際及び該リラクタ401が信号発電子の磁極と
の対向を終える際にそれぞれ信号コイルに極性が異なる
パルス状の信号Vp1及びVp2を誘起する。これらのパル
ス状の信号は波形整形回路23に供給され、該波形整形
回路は、一方の極性のパルス状信号Vp1を波形整形して
1回転当り4個のパルス信号Vpを発生する。
In this embodiment, four reluctors (inductors) 401 are formed at equal angular intervals on the outer circumference of a cup-shaped yoke (flywheel) 400 of the magnet rotor 4A of the magnet generator 4, and the signal generating rotor is formed. SR is configured and the rotor S
The signal-generating electron SG is opposed to the outer periphery of R. The signal generator SG is a known inductor-shaped generator that includes an iron core having magnetic pole portions facing the outer circumference of the rotor SR, a signal coil wound around the iron core, and a magnet magnetically coupled to the iron core. Electrons generate pulsed signals Vp1 and Vp2 having different polarities in the signal coils when the reluctor 401 starts to face the magnetic pole portion of the signal-generating electron SG and when the reluctor 401 finishes facing the magnetic pole of the signal-generating electron SG. Induce. These pulse-shaped signals are supplied to the waveform shaping circuit 23, and the waveform shaping circuit waveform-shapes the pulse-shaped signal Vp1 having one polarity to generate four pulse signals Vp per rotation.

【0045】パルス信号Vp は周波数電圧変換器24に
与えられ、該周波数電圧変換回路24により、パルス信
号Vp の周波数が電圧信号Vn ´に変換される。この電
圧信号Vn ´は、機関の回転数に比例している。周波数
電圧変換回路の出力電圧Vn´はツェナーダイオード等
からなる電圧制限回路25を通して比較器27の反転入
力端子に入力されている。
The pulse signal Vp is given to the frequency voltage converter 24, and the frequency of the pulse signal Vp is converted into the voltage signal Vn 'by the frequency voltage conversion circuit 24. This voltage signal Vn 'is proportional to the engine speed. The output voltage Vn 'of the frequency-voltage conversion circuit is input to the inverting input terminal of the comparator 27 through the voltage limiting circuit 25 including a Zener diode or the like.

【0046】また三角波信号発生器26が設けられて、
該三角波信号発生器26の出力が比較器27の非反転入
力端子に入力され、比較器27の出力端子がスイッチ回
路21の制御端子21aに接続されている。
Further, a triangular wave signal generator 26 is provided,
The output of the triangular wave signal generator 26 is input to the non-inverting input terminal of the comparator 27, and the output terminal of the comparator 27 is connected to the control terminal 21a of the switch circuit 21.

【0047】本実施例では、信号発生用ロータSRと、
信号発電子SGと、波形整形回路23と、周波数電圧変
換回路24と、電圧制限回路25と、比較器27と、三
角波信号発生器26とにより、スイッチ制御手段22が
構成されている。波形整形回路23、周波数電圧変換回
路24、電圧制限回路25、比較器27及び三角波信号
発生器26の電源は整流器18の出力側からとってもよ
く、点火電源コイルの負の半サイクルの出力を利用した
電源回路からとってもよい。
In this embodiment, the signal generating rotor SR,
The signal generator SG, the waveform shaping circuit 23, the frequency / voltage conversion circuit 24, the voltage limiting circuit 25, the comparator 27, and the triangular wave signal generator 26 constitute the switch control means 22. The power supply for the waveform shaping circuit 23, the frequency voltage conversion circuit 24, the voltage limiting circuit 25, the comparator 27 and the triangular wave signal generator 26 may be from the output side of the rectifier 18, and the output of the negative half cycle of the ignition power supply coil is used. It may be taken from the power supply circuit.

【0048】図4に示した実施例において、周波数電圧
変換器24の出力電圧Vn ´は回転数Nの上昇に伴って
直線的に上昇していく。この電圧Vn ´の最大値は電圧
制限回路25により制限される。従って、比較器27の
反転入力端子には、図5に示すような回転数検出信号V
n が入力される。この信号Vn は、回転数Nの上昇に伴
って直線的に上昇して図9に示した設定回転数Ns ´で
設定値Vn1に達し、設定回転数Ns で制限値Vn2に達す
る。設定回転数Ns を超える領域では回転数検出信号V
n が一定値Vn2を維持する。
In the embodiment shown in FIG. 4, the output voltage Vn 'of the frequency-voltage converter 24 increases linearly with the increase of the rotation speed N. The maximum value of this voltage Vn 'is limited by the voltage limiting circuit 25. Therefore, the inverting input terminal of the comparator 27 has a rotation speed detection signal V as shown in FIG.
n is entered. The signal Vn linearly increases with the increase of the rotation speed N, reaches the set value Vn1 at the set rotation speed Ns' shown in FIG. 9, and reaches the limit value Vn2 at the set rotation speed Ns. In the area exceeding the set rotation speed Ns, the rotation speed detection signal V
n maintains a constant value Vn2.

【0049】三角波信号発生器26は、図6(A)に示
すように、上記設定値Vn1に等しい直流バイアス電圧が
重畳された三角波信号Vs を発生する。比較器27は、
回転数検出信号Vn と三角波信号Vs とを比較し、三角
波信号Vs が回転数検出信号Vn を超えている期間その
出力端子の電位を高レベルにする。機関の回転数が低い
間は、回転数検出信号Vn が三角波信号Vs を超えるこ
とができないため、比較器27の出力端子の電位Vt は
高レベルに保たれている。このときトランジスタTr2及
びTr5が導通し、トランジスタTr4が遮断状態になるた
め、トランジスタTr1(ポンプ駆動スイッチ21A)が
導通し、トランジスタTr3(アクチュエータ駆動スイッ
チ21B)が遮断状態になっている。この状態では、ト
ランジスタTr1のオン動作のデューティ比Dp が1とな
り、ポンプモータ7Aのみに駆動電流が供給される。
As shown in FIG. 6A, the triangular wave signal generator 26 generates a triangular wave signal Vs on which a DC bias voltage equal to the set value Vn1 is superimposed. The comparator 27 is
The rotation speed detection signal Vn and the triangular wave signal Vs are compared, and the potential of the output terminal is set to a high level while the triangular wave signal Vs exceeds the rotation speed detection signal Vn. While the engine speed is low, the speed detection signal Vn cannot exceed the triangular wave signal Vs, so the potential Vt at the output terminal of the comparator 27 is maintained at a high level. At this time, the transistors Tr2 and Tr5 are turned on and the transistor Tr4 is turned off, so that the transistor Tr1 (pump drive switch 21A) is turned on and the transistor Tr3 (actuator drive switch 21B) is turned off. In this state, the duty ratio Dp of the ON operation of the transistor Tr1 becomes 1, and the drive current is supplied only to the pump motor 7A.

【0050】機関の回転数が設定回転数Ns ´を超え、
回転数検出信号Vn が設定値Vn1を超えると、回転数検
出信号Vn が三角波信号Vs を超えることができるよう
になり、三角波信号Vs が回転数検出信号Vn を超えて
いる期間と、回転数検出信号Vn が三角波信号Vs を超
えている期間とが交互に生じるようになる。三角波信号
Vs が回転数検出信号Vn を超えている期間は、比較器
27の出力端子の電位が高レベルになっているので、上
記と同様にトランジスタTr1が導通し、トランジスタT
r3が遮断する。これに対し、回転数検出信号Vn が三角
波信号Vs を超えている期間は、比較器27の出力端子
の電位が低レベルになるため、トランジスタTr2及びT
r5が遮断状態になり、トランジスタTr4が導通状態にな
る。このときトランジスタTr1が遮断状態になり、トラ
ンジスタTr3(アクチュエータ駆動スイッチ)が導通状
態になるため、トランジスタTr3を通してアクチュエー
タ16に駆動電流Ia を供給する。従って、設定回転数
Ns ´を超えると、トランジスタTr1とTr3とが交互に
導通してポンプモータ7Aとアクチュエータ16とに交
互に駆動電流を供給するようになる。トランジスタTr3
のオン動作のデューティ比Da は回転数の上昇に伴って
大きくなっていき、回転数が設定回転数Nsに達すると
デューティ比Da の増大が止まる。
The engine speed exceeds the set speed Ns',
When the rotation speed detection signal Vn exceeds the set value Vn1, the rotation speed detection signal Vn can exceed the triangular wave signal Vs, and the period during which the triangular wave signal Vs exceeds the rotation speed detection signal Vn and the rotation speed detection The periods in which the signal Vn exceeds the triangular wave signal Vs alternate with each other. While the triangular wave signal Vs exceeds the rotation speed detection signal Vn, the potential of the output terminal of the comparator 27 is at a high level, so that the transistor Tr1 is turned on and the transistor T1 is turned on in the same manner as above.
r3 shuts off. On the other hand, during the period when the rotation speed detection signal Vn exceeds the triangular wave signal Vs, the potential of the output terminal of the comparator 27 becomes low level, so that the transistors Tr2 and T2 are turned on.
r5 is turned off and transistor Tr4 is turned on. At this time, the transistor Tr1 is turned off and the transistor Tr3 (actuator drive switch) is turned on, so that the drive current Ia is supplied to the actuator 16 through the transistor Tr3. Therefore, when the set rotational speed Ns' is exceeded, the transistors Tr1 and Tr3 are alternately turned on to supply the drive current to the pump motor 7A and the actuator 16 alternately. Transistor Tr3
The duty ratio Da of the ON operation of No. 1 increases as the rotation speed increases, and when the rotation speed reaches the set rotation speed Ns, the increase of the duty ratio Da stops.

【0051】図6(B)は、回転数検出信号Vn が制限
値Vn2に達した状態での、比較器27の出力端子の電位
Vt の波形を示し、図6(C)及び(D)はそれぞれポ
ンプモータ及びアクチュエータに供給される駆動電流I
p 及びIa を示している。
FIG. 6B shows the waveform of the potential Vt at the output terminal of the comparator 27 when the rotation speed detection signal Vn reaches the limit value Vn2, and FIGS. 6C and 6D show the waveforms. Drive current I supplied to the pump motor and the actuator, respectively
p and Ia are shown.

【0052】設定回転数Ns を超える高速領域での第1
及びアクチュエータ駆動スイッチのオン動作のデューテ
ィ比Dp 及びDa の大きさは、回転数検出信号Vn の制
限値Vn2を調整することにより適宜に変更することがで
きる。
The first in the high speed range exceeding the set rotational speed Ns
The magnitudes of the duty ratios Dp and Da of the ON operation of the actuator drive switch can be appropriately changed by adjusting the limit value Vn2 of the rotation speed detection signal Vn.

【0053】このように、図4に示した実施例によれ
ば、ポンプ駆動スイッチ21A及びアクチュエータ駆動
スイッチ21Bが交互に所定のデューティ比で導通して
ポンプモータ7Aとアクチュエータ16とに交互に電流
を供給するので、それぞれのスイッチ手段のデューティ
比を適宜に設定することにより、ポンプモータとアクチ
ュエータとに適正な比率で電力を分配することができ
る。
As described above, according to the embodiment shown in FIG. 4, the pump drive switch 21A and the actuator drive switch 21B are alternately conducted at a predetermined duty ratio to alternately supply current to the pump motor 7A and the actuator 16. Since the power is supplied, the electric power can be distributed to the pump motor and the actuator at an appropriate ratio by appropriately setting the duty ratio of each switch means.

【0054】図4に示した実施例によれば、設定回転数
Ns ´以上の領域で、ポンプ駆動スイッチとアクチュエ
ータ駆動スイッチとを交互に所定のデューティ比で導通
させて、ポンプモータとアクチュエータとに交互に駆動
電流を供給することができる。この場合、ポンプ駆動ス
イッチ及びアクチュエータ駆動スイッチのオンオフ制御
によりアクチュエータに供給し得る電流は、図11の斜
線で示した範囲の電流である。なお図11において曲線
イは、ポンプモータ7Aの駆動電流対回転数特性を示
し、曲線ロは補機駆動用発電コイル4aがポンプモータ
の定格電圧V1 を発生しているときの負荷電流対回転数
特性である。
According to the embodiment shown in FIG. 4, the pump drive switch and the actuator drive switch are alternately conducted at a predetermined duty ratio in the region of the set rotational speed Ns' or higher, so that the pump motor and the actuator are connected. The drive current can be supplied alternately. In this case, the current that can be supplied to the actuator by the on / off control of the pump drive switch and the actuator drive switch is a current in the range shown by the diagonal lines in FIG. In FIG. 11, curve a shows the drive current-rotational speed characteristic of the pump motor 7A, and curve b shows the load current-rotational speed when the auxiliary machine driving generator coil 4a generates the rated voltage V1 of the pump motor. It is a characteristic.

【0055】上記の実施例では、スイッチ制御手段を電
子回路により実現したが、スイッチ制御手段をマイクロ
コンピュータを用いて実現することもできる。スイッチ
制御手段をマイクロコンピュータにより実現する場合の
該制御手段のアルゴリズムを示すフローチャートを図7
に示した。
In the above embodiment, the switch control means is realized by an electronic circuit, but the switch control means can be realized also by using a microcomputer. FIG. 7 is a flowchart showing an algorithm of the control means when the switch control means is realized by a microcomputer.
It was shown to.

【0056】このフローチャートに従う場合には、先ず
ポンプ駆動スイッチ21Aを閉じ、機関の回転数を演算
する。機関の回転数は、例えば、内燃機関に取付けた信
号発電機が出力する信号の発生周期から求めることがで
きる。機関の回転数を演算した後、その回転数が排気バ
ルブを動かす回転数であるか否かを判定する。この判定
を行うため、排気バルブを動かす回転数と、排気バルブ
の変位量とを予めマップの形でROMに記憶させてお
き、回転数が演算されたときにこのマップを参照して、
その回転数で排気バルブを動かす必要があるか否かを判
定する。その結果、演算された回転数で排気バルブを動
かすことが必要である場合には、その回転数で所定の燃
圧を得るために必要なポンプモータの駆動電力と、排気
バルブをその回転数における規定の変位量だけ動かすた
めに必要なアクチュエータの駆動電力とを演算する。
When following this flow chart, first, the pump drive switch 21A is closed and the engine speed is calculated. The engine speed can be obtained, for example, from the generation cycle of a signal output by a signal generator mounted on the internal combustion engine. After calculating the engine speed, it is determined whether or not the engine speed is a speed at which the exhaust valve is moved. In order to make this determination, the number of revolutions of the exhaust valve and the amount of displacement of the exhaust valve are stored in a ROM in advance in the form of a map, and when the number of revolutions is calculated, this map is referred to,
It is determined whether or not it is necessary to move the exhaust valve at the rotation speed. As a result, when it is necessary to move the exhaust valve at the calculated rotation speed, the drive power of the pump motor required to obtain a predetermined fuel pressure at that rotation speed and the exhaust valve at that rotation speed are specified. And the drive power of the actuator required to move only the displacement amount of.

【0057】次いで演算されたポンプモータの駆動電力
を得るために必要なポンプ駆動スイッチのデューティ比
Dp と、演算されたアクチュエータの駆動電力を得るた
めに必要なアクチュエータ駆動スイッチのデューティ比
Da とを演算し、ポンプ駆動スイッチ及びアクチュエー
タ駆動スイッチをそれぞれデューティ比Dp 及びDaで
交互に導通させる。
Next, the duty ratio Dp of the pump drive switch necessary to obtain the calculated drive power of the pump motor and the duty ratio Da of the actuator drive switch required to obtain the calculated drive power of the actuator are calculated. Then, the pump drive switch and the actuator drive switch are alternately conducted at the duty ratios Dp and Da, respectively.

【0058】そして排気バルブの位置を検出するセンサ
の出力を監視して、排気バルブの移動が完了したことが
確認されたときにアクチュエータ駆動スイッチを遮断状
態にし、最初に戻る。
Then, the output of the sensor for detecting the position of the exhaust valve is monitored, and when it is confirmed that the movement of the exhaust valve is completed, the actuator drive switch is turned off, and the process returns to the beginning.

【0059】上記の実施例では、ポンプ駆動スイッチと
アクチュエータ駆動スイッチとを交互に導通させている
が、両スイッチをそれぞれ独立に所定のデューティ比で
オンオフさせるようにしてもよい。
In the above embodiment, the pump drive switch and the actuator drive switch are alternately conducted, but both switches may be turned on and off independently at a predetermined duty ratio.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ポンプ
モータとアクチュエータとの双方に対して共通に補機駆
動用発電コイルを設けて、該補機駆動用発電コイルによ
りポンプモータとアクチュエータとを駆動するようにし
たので、排気バルブを駆動する必要がない低速領域で
は、補機駆動用発電コイルの出力をもっぱらポンプモー
タを駆動するために用いて、ポンプモータを支障なく動
作させることができ、発電コイルの出力に十分な余裕が
できる機関の高速領域では、ポンプモータの駆動電力を
犠牲にすることなく、排気バルブ駆動用のアクチュエー
タに駆動電力を供給することができる。
As described above, according to the present invention, the auxiliary machine driving power generation coil is commonly provided for both the pump motor and the actuator, and the pump motor and the actuator are driven by the auxiliary machine driving power generation coil. Therefore, in the low speed range where it is not necessary to drive the exhaust valve, the output of the auxiliary machine driving generator coil is used exclusively for driving the pump motor, and the pump motor can be operated without any trouble. In the high speed region of the engine in which the output of the generator coil is sufficiently large, the drive power can be supplied to the actuator for driving the exhaust valve without sacrificing the drive power of the pump motor.

【0061】従って、本発明によれば、ポンプモータと
排気バルブ駆動用のアクチュエータとを共通の発電コイ
ルにより駆動することができ、小形の磁石発電機を用い
て燃料ポンプと排気バルブとの双方を支障なく駆動する
ことができる利点がある。
Therefore, according to the present invention, the pump motor and the actuator for driving the exhaust valve can be driven by the common generator coil, and both the fuel pump and the exhaust valve can be driven by using a small-sized magnet generator. There is an advantage that it can be driven without trouble.

【0062】特に、請求項2に記載した発明によれば、
ポンプモータの駆動電流をオンオフするポンプ駆動スイ
ッチと、アクチュエータの駆動電流をオンオフするアク
チュエータ駆動スイッチとを設けて、ポンプ駆動スイッ
チ及びアクチュエータ駆動スイッチをそれぞれ異なるデ
ューティ比で導通させるように制御するので、補機駆動
用発電コイルの出力をポンプモータとアクチュエータと
に適確に振り分けることができ、回転数が比較的低い領
域でもポンプモータの動作を損なうことなく、排気バル
ブを動作させることができる利点がある。
Particularly, according to the invention described in claim 2,
A pump drive switch for turning on / off the drive current of the pump motor and an actuator drive switch for turning on / off the drive current of the actuator are provided to control the pump drive switch and the actuator drive switch so that they are conducted at different duty ratios. The output of the machine driving generator coil can be appropriately distributed to the pump motor and the actuator, and the exhaust valve can be operated without impairing the operation of the pump motor even in a region where the rotation speed is relatively low. .

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

【図1】本発明の実施例の構成を示した構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an exemplary embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例で用いる駆動電力供給回路の構
成例を示した回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a drive power supply circuit used in an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例で用いる駆動電力供給回路の他
の構成例を示した回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing another configuration example of the drive power supply circuit used in the embodiment of the present invention.

【図4】図3の実施例の各部を具体的にした実施例を示
した回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment in which each part of the embodiment of FIG. 3 is made concrete.

【図5】図4の実施例で用いる回転数検出信号の回転数
に対する変化を示した線図である。
5 is a diagram showing a change of a rotation speed detection signal used in the embodiment of FIG. 4 with respect to a rotation speed.

【図6】(A)ないし(D)は図4の実施例の各部の信
号波形を示す波形図である。
6A to 6D are waveform charts showing signal waveforms of respective portions of the embodiment of FIG.

【図7】スイッチ制御手段をマイクロコンピュータで実
現する場合のアルゴリズムを示すフローチャートであ
る。
FIG. 7 is a flowchart showing an algorithm when the switch control means is realized by a microcomputer.

【図8】磁石発電機の出力電圧対出力電流特性の一例を
示す線図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of output voltage-output current characteristics of a magnet generator.

【図9】排気バルブの動作特性の一例を示した線図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing an example of operating characteristics of an exhaust valve.

【図10】図2の駆動電力供給回路を用いる場合にアク
チュエータを駆動できる領域を、燃料ポンプの駆動電流
対回転数特性と、補機駆動用発電コイルの出力電圧がポ
ンプモータの定格電圧を発生しているときの負荷電流対
回転数特性とを用いて示した線図である。
10 is a diagram showing the drive current vs. rotational speed characteristic of the fuel pump and the output voltage of the auxiliary machine driving power generation coil that generate the rated voltage of the pump motor in a region where the actuator can be driven when the drive power supply circuit of FIG. 2 is used. It is the diagram shown using the load current vs. rotation speed characteristic at the time of performing.

【図11】図3の駆動電力供給回路を用いる場合にアク
チュエータを駆動できる領域を、燃料ポンプの駆動電流
対回転数特性と、補機駆動用発電コイルの出力電圧がポ
ンプモータの定格電圧を発生しているときの負荷電流対
回転数特性とを用いて示した線図である。
FIG. 11 shows a drive current vs. rotational speed characteristic of a fuel pump and an output voltage of an auxiliary machine driving power generation coil that generates a rated voltage of a pump motor in a region where an actuator can be driven when the drive power supply circuit of FIG. 3 is used. It is the diagram shown using the load current vs. rotation speed characteristic at the time of performing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内燃機関 2 吸気管 3 排気管 4 磁石発電機 5 スロットルバルブ 6 インジェクタ 7 燃料ポンプ 7A ポンプモータ 7B ポンプ 11 圧力調整器 12 排気バルブ 16 アクチュエータ 17 駆動電力供給回路 21 スイッチ回路 21A ポンプ駆動スイッチ 21B アクチュエータ駆動スイッチ 22 スイッチ制御手段 1 Internal Combustion Engine 2 Intake Pipe 3 Exhaust Pipe 4 Magnet Generator 5 Throttle Valve 6 Injector 7 Fuel Pump 7A Pump Motor 7B Pump 11 Pressure Regulator 12 Exhaust Valve 16 Actuator 17 Drive Power Supply Circuit 21 Switch Circuit 21A Pump Drive Switch 21B Actuator Drive Switch 22 Switch control means

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年4月16日[Submission date] April 16, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【書類名】 明細書[Document name] Statement

【発明の名称】 内燃機関の補機駆動用電源装置Patent application title: A power supply device for driving an auxiliary machine of an internal combustion engine

【特許請求の範囲】[Claims]

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関に設けられる
補機の内、インジェクタに燃料を供給する燃料ポンプを
駆動するモータと、排気系の特性を調整する排気特性調
整用バルブを駆動するアクチュエータとに駆動電力を供
給する内燃機関の補機駆動用電源装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust characteristic adjusting device for adjusting a characteristic of an exhaust system and a motor for driving a fuel pump for supplying fuel to an injector among auxiliary devices provided in an internal combustion engine.
The present invention relates to an auxiliary machine power supply device for an internal combustion engine that supplies drive power to an actuator that drives a regulating valve.

【0002】[0002]

【従来の技術】本明細書において、内燃機関の補機と
は、内燃機関を動作させるために機関に付属させられる
各種の機器を意味する。
2. Description of the Related Art In this specification, an auxiliary machine of an internal combustion engine means various equipment attached to the engine for operating the internal combustion engine.

【0003】最近、内燃機関の性能を向上させるため
に、機関の補機として、電気式のものが多く用いられる
ようになっている。例えば、最近の内燃機関では、燃料
を供給する手段として燃料噴射装置を用いることが多く
なっており、その場合、電気式のインジェクタと、イン
ジェクタに燃料を供給する燃料ポンプと該燃料ポンプを
駆動するポンプモータ(電動機)とを必要とする。
Recently, in order to improve the performance of an internal combustion engine, an electric type is often used as an auxiliary machine of the engine. For example, in recent internal combustion engines, a fuel injection device is often used as a means for supplying fuel. In that case, an electric injector, a fuel pump for supplying fuel to the injector, and the fuel pump are driven. Requires a pump motor (electric motor).

【0004】また機関の高速性能を高めるために、排気
系の特性(共振周波数)を調整する排気バルブを設け、
機関の高速時に該排気バルブを調整することにより排気
系で定在波を生じさせて排気効率及び給気効率を向上さ
せることが行われているが、この場合には、排気バルブ
を駆動するために電気式のアクチュエータを必要とす
る。
Further, in order to enhance the high speed performance of the engine, an exhaust valve for adjusting the characteristics (resonance frequency) of the exhaust system is provided,
By adjusting the exhaust valve at high engine speed, a standing wave is generated in the exhaust system to improve exhaust efficiency and air supply efficiency.In this case, however, the exhaust valve is driven. Requires an electric actuator.

【0005】更にガソリン機関では、点火装置を必要と
し、点火時期や燃料の噴射時期を制御するためにマイク
ロコンピュータ等の電子装置を必要とする。
Further, the gasoline engine requires an ignition device and an electronic device such as a microcomputer for controlling the ignition timing and the fuel injection timing.

【0006】従来、燃料噴射装置や排気バルブは、もっ
ぱらバッテリを搭載している車両等の内燃機関に対して
用いられていたが、最近ではバッテリを搭載していない
車両等においても、機関の性能の向上を図るために、燃
料噴射装置や排気バルブを用いたり、マイクロコンピュ
ータ等の電子装置を用いたりすることが検討されるよう
になった。
Conventionally, the fuel injection device and the exhaust valve have been used mainly for internal combustion engines such as vehicles equipped with a battery, but recently, even in vehicles without a battery, the performance of the engine has been improved. In order to improve the fuel consumption, it has been considered to use a fuel injection device, an exhaust valve, or an electronic device such as a microcomputer.

【0007】そこで、バッテリを搭載しない車両等の内
燃機関に燃料噴射装置を使用できるようにするために、
機関に取付けられた磁石発電機内にポンプ駆動用の発電
コイルを設けて、該ポンプ駆動用発電コイルによりポン
プモータを駆動することが提案されている。
Therefore, in order to enable the fuel injection device to be used in an internal combustion engine of a vehicle or the like which is not equipped with a battery,
It has been proposed to provide a generator coil for driving a pump in a magnet generator attached to an engine, and drive the pump motor with the generator coil for driving the pump.

【0008】また磁石発電機内に設けられた点火電源コ
イルの半サイクルの出力のみが点火エネルギーを供給す
るために用いられることに着目して、該点火電源コイル
の点火エネルギーの供給には用いられない半サイクルの
出力を利用して直流電源を構成し、この直流電源の出力
でインジェクタを駆動したり、マイクロコンピュータ等
の電子装置を駆動したりすることが試みられている。
Further, it is noted that only the half cycle output of the ignition power supply coil provided in the magnet generator is used to supply the ignition energy , and it is not used to supply the ignition energy of the ignition power supply coil. Attempts have been made to construct a DC power supply using the output of a half cycle, and to drive an injector or an electronic device such as a microcomputer with the output of this DC power supply.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】バッテリが搭載されて
いない車両等の機関に排気特性調整用バルブを設けるた
めに、機関に取付けられた磁石発電機内にバルブ駆動用
の発電コイルを設けて、該発電コイルによりバルブ駆動
用のアクチュエータに電力を供給することが考えられ
る。
To provide an exhaust characteristic-adjusting valve engine of a vehicle such as the battery is mounted [0008] by providing a power generation coil for driving valves for magneto generator mounted to the engine, it is conceivable to supply power to the actuator for Riva Lube driven by the said generating coil.

【0010】しかしながら、磁石発電機は、点灯負荷等
にも電力を供給する必要があるため、磁石発電機内に点
火電源コイルやポンプ駆動用の発電コイルが既に設けら
れている場合に、更にバルブ駆動用の発電コイルを設け
ることは困難な場合が多い。強いてバルブ駆動用の発電
コイルを設けようとすると、磁石発電機が大形化し、コ
ストが高くなる上に機関が大形化する。
[0010] However, the magneto generator, it is necessary to supply power to the lighting load and the like, when the power generation coil for the ignition power supply coil and the pump drive on board magnet generator is already provided, further to Ba It is often difficult to provide a generator coil for driving the lube. When stronger and it is intended to create the generating coil for driving valves, the magneto generator is large in size, it is large in size the engine on the cost becomes high.

【0011】本発明の目的は、バッテリが搭載されてい
ない場合に、排気特性調整用バルブ専用の発電コイルを
特別に設けることなく、燃料噴射装置とバルブとの双方
を駆動することができるようにした内燃機関の補機駆動
用電源装置を提供することにある。
An object of the present invention, when the battery is not mounted, the exhaust characteristic-adjusting without the valve exclusive generator coil specially provided, so that it is possible to drive both the fuel injector and valves Another object of the present invention is to provide a power supply device for driving an accessory of an internal combustion engine.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、内燃機関に設
けられる補機の内、インジェクタに燃料を供給する燃料
ポンプを駆動するポンプモータと、排気系の特性を調整
する排気特性調整用バルブを駆動する電気式のアクチュ
エータとに電力を供給する内燃機関の補機駆動用電源装
置に係わるものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention relates to a pump motor for driving a fuel pump for supplying fuel to an injector in an auxiliary machine provided in an internal combustion engine, and an exhaust characteristic adjusting valve for adjusting characteristics of an exhaust system. The present invention relates to an electric power source device for driving an auxiliary machine of an internal combustion engine, which supplies electric power to an electric actuator for driving the engine.

【0013】請求項1に記載した発明においては、内燃
機関により駆動される磁石発電機内に、ポンプモータ及
びアクチュエータの双方に対して共通の補機駆動用発電
コイルが設けられ、該補機駆動用発電コイルを電源とし
てポンプモータ及びアクチュエータにそれぞれ駆動電力
を与える駆動電力供給回路が設けられる。
According to another aspect of the present invention, a magneto-generator driven by an internal combustion engine is provided with a generator coil for driving an auxiliary machine, which is common to both the pump motor and the actuator. A drive power supply circuit that supplies drive power to the pump motor and the actuator by using the power generation coil as a power source is provided.

【0014】請求項2に記載した発明では、上記駆動電
力供給回路に、ポンプモータの駆動電流をオンオフする
ポンプ駆動スイッチと、アクチュエータの駆動電流をオ
ンオフするアクチュエータ駆動スイッチと、ポンプ駆動
スイッチ及びアクチュエータ駆動スイッチをそれぞれ異
なるデューティ比で導通させるスイッチ制御装置とが設
けられる。
According to a second aspect of the present invention, in the drive power supply circuit, a pump drive switch for turning on / off the drive current of the pump motor, an actuator drive switch for turning on / off the drive current of the actuator, a pump drive switch and an actuator drive. And a switch control device for electrically connecting the switches with different duty ratios.

【0015】[0015]

【作用】インジェクタにより機関に燃料を供給する場
合、インジェクタのバルブを開く時間(インジェクタに
噴射指令を与える時間)によって燃料の供給量が決まる
ようにするため、電動ポンプからインジェクタに燃料を
供給する系統に圧力調整器を設けてインジェクタに供給
される燃料の圧力(燃圧)を一定に保つようにしてい
る。
When the fuel is supplied to the engine by the injector, the system for supplying the fuel from the electric pump to the injector so that the fuel supply amount is determined by the time for opening the valve of the injector (the time for giving the injection command to the injector). A pressure regulator is provided in the to maintain the pressure (fuel pressure) of the fuel supplied to the injector constant.

【0016】モータにより駆動される燃料ポンプの吐出
量はモータの駆動トルクにほぼ比例しており、モータの
駆動トルクは、モータの駆動電流に比例している。機関
の回転数が低く、磁石発電機の出力が低い間は、ポンプ
の吐出圧力が燃圧の定格値(圧力調整器により調整され
ている)を維持するために必要な値に達しないため、モ
ータの駆動電流は回転数の上昇に伴って増加していく。
機関の回転数が設定値を超えるとポンプの吐出圧力が燃
圧の定格値を超えようとするが、燃圧は圧力調整器によ
り定格値に保たれるため、ポンプの吐出圧力は一定値に
保たれ、モータの駆動電流は一定値に制限されるように
なる。そのため、機関の中高速領域においては、発電コ
イルの出力が余るようになり、余った出力は捨てられる
ことになる。
The discharge amount of the fuel pump driven by the motor is substantially proportional to the driving torque of the motor, and the driving torque of the motor is proportional to the driving current of the motor. While the engine speed is low and the magneto generator output is low, the discharge pressure of the pump does not reach the value required to maintain the rated value of fuel pressure (adjusted by the pressure regulator). Drive current increases with an increase in rotation speed.
When the engine speed exceeds the set value, the pump discharge pressure tries to exceed the rated value of the fuel pressure, but the fuel pressure is kept at the rated value by the pressure regulator, so the pump discharge pressure is kept at a constant value. , The drive current of the motor is limited to a constant value. Therefore, in the middle and high speed regions of the engine, the output of the power generation coil becomes redundant, and the excess output is discarded.

【0017】一方排気系に設けられた排気特性調整用
ルブが操作されるのは、ほとんどの場合、機関の高速時
のみであるので、機関の高速時にアクチュエータに駆動
電力を供給できればよい。
On the other hand, in most cases, the exhaust characteristic adjusting valve provided in the exhaust system is operated only when the engine is operating at high speed. Therefore, drive power is supplied to the actuator when the engine is operating at high speed. I wish I could.

【0018】従って、本発明のように、ポンプモータと
アクチュエータとの双方に対して共通に補機駆動用発電
コイルを設けて、該補機駆動用発電コイルによりポンプ
モータとアクチュエータとを駆動するようにすると、排
特性調整用バルブを駆動する必要がない低速領域で
は、補機駆動用発電コイルの出力をもっぱらポンプモー
タを駆動するために用いて、ポンプモータを支障なく動
作させることができる。また発電コイルの出力に十分な
余裕ができる機関の高速領域では、ポンプモータの駆動
電力を犠牲にすることなく、バルブ駆動用のアクチュエ
ータに駆動電力を供給することができる。
Therefore, as in the present invention, the auxiliary machine driving power generation coil is commonly provided for both the pump motor and the actuator, and the auxiliary machine driving power generation coil drives the pump motor and the actuator. In this case, in the low speed region where it is not necessary to drive the exhaust characteristic adjusting valve, the output of the auxiliary machine driving power generation coil is used exclusively for driving the pump motor, and the pump motor can be operated without any trouble. In the high speed range of the engine capable enough room in the output of the generating coil, without sacrificing the driving power of the pump motor, it is possible to supply driving power to the actuator for driving valves.

【0019】このように、本発明によれば、ポンプモー
とバルブ駆動用のアクチュエータとを共通の発電コイ
ルにより駆動するため、小形の磁石発電機を用いて燃料
ポンプと排気特性調整用バルブとの双方を支障なく駆動
することができ、バッテリが搭載されていない場合で
も、大形の磁石発電機を用いることなく、燃料噴射装置
と排気特性調整用バルブとを用いて機関の性能を向上さ
せることができる。
[0019] Thus, according to the present invention, for driving an actuator of the pump motor and valves for driving the common generating coil, a fuel pump with a small magnet generator and exhaust characteristic adjustment valve Both of them can be driven without any trouble, and even if the battery is not mounted, the performance of the engine is improved by using the fuel injection device and the exhaust characteristic adjusting valve without using a large-sized magnet generator. be able to.

【0020】特に、請求項2に記載した発明のように、
ポンプモータの駆動電流をオンオフするポンプ駆動スイ
ッチと、アクチュエータの駆動電流をオンオフするアク
チュエータ駆動スイッチとを設けて、ポンプ駆動スイッ
チ及びアクチュエータ駆動スイッチをそれぞれ異なるデ
ューティ比で導通させるように制御すると、補機駆動用
発電コイルの出力をポンプモータとアクチュエータとに
適確に振り分けることができるため、回転数が比較的低
い領域でもポンプモータの動作を損なうことなく、排気
バルブを動作させることが可能になる。
In particular, as in the invention described in claim 2,
When a pump drive switch for turning on / off the drive current of the pump motor and an actuator drive switch for turning on / off the drive current of the actuator are provided, and the pump drive switch and the actuator drive switch are controlled to conduct at different duty ratios, the auxiliary machine Since the output of the drive generator coil can be appropriately distributed to the pump motor and the actuator, the exhaust valve can be operated without impairing the operation of the pump motor even in a region where the rotation speed is relatively low.

【0021】[0021]

【実施例】図1は本発明の実施例の全体的構成を示した
もので、同図において1は吸気管2及び排気管3を有す
る内燃機関、4は内燃機関1の出力軸1aに取付けられ
た磁石回転子4Aと機関のケースに取付けられた固定子
4Bとからなる磁石発電機である。
1 shows the overall construction of an embodiment of the present invention, in which 1 is an internal combustion engine having an intake pipe 2 and an exhaust pipe 3, and 4 is attached to an output shaft 1a of the internal combustion engine 1. It is a magnet generator composed of a magnet rotor 4A and a stator 4B attached to the case of the engine.

【0022】吸気管2の入り口側にはスロットルバルブ
5が取付けられ、吸気管内のスロットルバルブ5よりも
下流側の空間に燃料を噴射するようにインジェクタ6が
取付けられている。インジェクタ6は、噴射口を開閉す
るバルブと、該バルブを操作する電磁石とを備えたもの
で、噴射指令信号が与えられている間該電磁石が励磁さ
れてバルブが開かれるようになっている。
A throttle valve 5 is mounted on the inlet side of the intake pipe 2, and an injector 6 is mounted so as to inject fuel into a space in the intake pipe downstream of the throttle valve 5. The injector 6 includes a valve that opens and closes an injection port and an electromagnet that operates the valve. The injector 6 is excited to open the valve while the injection command signal is given.

【0023】7はポンプモータ(電動機)7Aと該モー
タにより駆動されるポンプ7Bとからなる燃料ポンプ
で、ポンプ7Bの吸入口は配管8を介して燃料タンク9
に接続され、ポンプ7Bの吐出口は配管10を介してイ
ンジェクタ6の燃料供給口に接続されている。
A fuel pump 7 is composed of a pump motor (electric motor) 7A and a pump 7B driven by the motor. The suction port of the pump 7B is connected to a fuel tank 9 through a pipe 8.
The discharge port of the pump 7B is connected to the fuel supply port of the injector 6 via the pipe 10.

【0024】11はインジェクタ6の燃料供給口と燃料
タンク9との間に接続された圧力調整器で、この圧力調
整器は、インジェクタ6の燃料供給口に供給される燃料
の圧力が設定値を超えたときに燃料の一部を燃料タンク
9に戻すことにより、インジェクタ6に供給される燃料
の圧力(燃圧)を一定に保つ作用をする。
Reference numeral 11 denotes a pressure regulator connected between the fuel supply port of the injector 6 and the fuel tank 9, and this pressure regulator has a set value for the pressure of the fuel supplied to the fuel supply port of the injector 6. By returning a part of the fuel to the fuel tank 9 when it exceeds, the pressure (fuel pressure) of the fuel supplied to the injector 6 is kept constant.

【0025】インジェクタ6に噴射指令信号が与えられ
ると、該インジェクタ6のバルブが開くため、その噴射
口から吸気管2内に燃料が噴射される。機関に与えられ
る燃料の量は、燃圧と噴射時間とにより決まる。機関の
各回転数において最適の空燃比の混合ガスを機関のシリ
ンダ内に与えるように、インジェクタ6に噴射指令信号
を与える時間がコントロールされる。
When the injection command signal is given to the injector 6, the valve of the injector 6 opens, so that the fuel is injected from the injection port into the intake pipe 2. The amount of fuel given to the engine is determined by the fuel pressure and the injection time. The time for giving the injection command signal to the injector 6 is controlled so that the mixed gas having the optimum air-fuel ratio is given into the cylinder of the engine at each engine speed.

【0026】排気管3にはキャビティ3Aが設けられて
いて、該キャビティ3Aよりも上流側の管路の開口断面
積を変化させるように排気特性調整用バルブ12が設け
られている。本実施例の排気特性調整用バルブ12は、
排気管3の軸線方向に対して直角な方向から排気管内に
出入りして排気管3の開口断面積を変化させる直線変位
形のバルブからなっていて、このバルブは、該バルブに
接続されたラック13と、該ラックに噛み合わされたピ
ニオン14と、ピニオン14を回転駆動する電動機15
とからなるアクチュエータ16により駆動される。
The exhaust pipe 3 is provided with a cavity 3A, and an exhaust characteristic adjusting valve 12 is provided so as to change the opening cross-sectional area of the pipeline on the upstream side of the cavity 3A. The exhaust characteristic adjusting valve 12 of the present embodiment is
Consist valve linear displacement shaped and out into the exhaust pipe to change the opening cross-sectional area of the exhaust pipe 3 from a direction perpendicular to the axial direction of the exhaust pipe 3, this valves are connected to 該Ba lube Rack 13, the pinion 14 meshed with the rack 13, and the electric motor 15 for rotating the pinion 14
It is driven by an actuator 16 composed of

【0027】なお排気特性調整用バルブ12は、直線変
位形のものでなくてもよく、回転形のものであっても良
い。
The exhaust characteristic adjusting valve 12 need not be of the linear displacement type, but may be of the rotary type.

【0028】排気特性調整用バルブ12は、機関の高速
時に排気系に設けられたキャビティ内で共振を生じさせ
て機関の排気効率を高めるために設けられたもので、高
速時の各回転数においてその開度が最適な大きさになる
ようにアクチュエータ16により操作される。図9は、
排気特性調整用バルブを操作するアクチュエータ16の
動作角θの回転数Nに対する変化の一例を示したもの
で、図9に実線で示した例では、設定回転数Ns (>N
2 )以上の領域で、アクチュエータ16に駆動電流を与
えてアクチュエータの動作角θを0からθ4 (0<θ1
<θ2 <θ3 <θ4 )まで変化させるようにしている。
図9に示した例において、アクチュエータの動作角が0
の状態では、排気特性調整用バルブの開度が最低の状態
にあり、アクチュエータの動作角が大きくなるにしたが
って排気特性調整用バルブの開度が大きくなっていく。
設定回転数Ns 以上の領域で排気特性調整用バルブの開
度を調整することにより、排気管内を共鳴状態にして
気管内に流入するガスの量を増加させ、これにより
効率を高めて機関の出力を向上させている。
The exhaust characteristic adjusting valve 12 is provided for increasing resonance efficiency in the engine by causing resonance in the cavity provided in the exhaust system when the engine is operating at high speed. The actuator 16 is operated so that the opening degree becomes an optimum size. Figure 9
An example of a change in the operating angle θ of the actuator 16 for operating the exhaust characteristic adjusting valve with respect to the rotational speed N is shown. In the example shown by the solid line in FIG. 9, the set rotational speed Ns (> N
2) In the above range, a drive current is applied to the actuator 16 to change the operating angle θ of the actuator from 0 to θ 4 (0 <θ1
<Θ2 <θ3 <θ4) is changed.
In the example shown in FIG. 9, the operating angle of the actuator is 0.
In the state, there opening degree of the exhaust gas characteristic-adjusting valve is in the lowest state, go opening degree of the exhaust gas characteristic-adjusting valve is increased according to the operation angle of the actuator becomes large.
By adjusting the opening degree of the exhaust gas characteristic-adjusting valve in the set rotational speed Ns or more areas, to increase the amount of gas flowing into the exhaust <br/> the trachea and the exhaust pipe to the resonance state, thereby supplying air It improves efficiency and improves engine output.

【0029】各回転数において、排気特性調整用バルブ
の開度を目標開度に一致させるように制御すため、排気
特性調整用バルブの位置を検出する位置センサが設けら
れ、該位置センサにより検出されたバルブの位置を目標
位置に一致させるようにアクチュエータ16が制御され
る。
At each rotational speed, the exhaust characteristic adjusting valve is controlled so that its opening degree is matched with the target opening degree.
A position sensor for detecting the position of the characteristic-adjusting valve is provided, the actuator 16 so as to match the position of the valves, which are detected by the position sensor to the target position is controlled.

【0030】本発明においては、磁石発電機4内に、ポ
ンプモータ7A及びアクチュエータ16に対して共通の
補機駆動用発電コイル4aが設けられ、該補機駆動用発
電コイル4aの出力が駆動電力供給回路17を介してポ
ンプモータ7A及びアクチュエータ16に供給されてい
る。
In the present invention, the auxiliary generator driving power generation coil 4a common to the pump motor 7A and the actuator 16 is provided in the magnet generator 4, and the output of the auxiliary machinery driving power generation coil 4a is the driving power. It is supplied to the pump motor 7A and the actuator 16 via the supply circuit 17.

【0031】なお磁石発電機4内には、上記発電コイル
4aの外に、機関の点火装置に点火エネルギーを供給す
る点火電源コイルが設けられ、更に必要に応じて点灯負
荷等を駆動する発電コイルが設けられる。点火電源コイ
ルは機関の回転に同期して交流電圧を誘起する。通常は
点火電源コイルの正の半サイクルの出力のみが点火装置
に点火エネルギーを供給するために用いられるので、そ
の負の半サイクルの出力を利用して直流定電圧を発生す
る電源回路が構成される。この電源回路は、例えば、点
火電源コイルの負の半サイクルの出力で充電される電源
コンデンサと、該電源コンデンサの両端の電圧を一定値
に保つ制御回路とにより構成される。この電源回路は、
点火時期や燃料の噴射時期を制御する制御回路やマイク
ロコンピュータ等の電源として用いられる外、インジェ
クタ6に噴射指令信号を与えるための電源としても用い
られる。
An ignition power supply coil for supplying ignition energy to the ignition device of the engine is provided outside the power generation coil 4a in the magnet generator 4, and further a power generation coil for driving a lighting load or the like as required. Is provided. The ignition power supply coil induces an AC voltage in synchronization with the rotation of the engine. Normally, only the positive half-cycle output of the ignition power supply coil is used to supply ignition energy to the ignition device, so a power supply circuit for generating a constant DC voltage is constructed using the negative half-cycle output. It This power supply circuit is composed of, for example, a power supply capacitor charged by the output of the negative half cycle of the ignition power supply coil, and a control circuit for maintaining the voltage across the power supply capacitor at a constant value. This power circuit
In addition to being used as a power source for a control circuit or a microcomputer for controlling ignition timing or fuel injection timing, it is also used as a power source for giving an injection command signal to the injector 6.

【0032】図2は駆動電力供給回路17の構成例を示
したもので、この例では、補機駆動用発電コイル4aの
出力を整流する全波整流器18と、整流器18の出力端
子間に接続された平滑用電源コンデンサ19と、コンデ
ンサ19の両端の電圧をポンプモータの定格電圧V1 以
下に制限するように制御する電圧調整器20とからな
り、コンデンサ19の両端に得られる直流電圧がポンプ
モータ7Aとアクチュエータ16とに供給されている。
FIG. 2 shows an example of the structure of the driving power supply circuit 17. In this example, a full-wave rectifier 18 for rectifying the output of the auxiliary machine driving generator coil 4a and an output terminal of the rectifier 18 are connected. The smoothing power supply capacitor 19 and the voltage regulator 20 for controlling the voltage across the capacitor 19 so as to limit the voltage across the capacitor 19 to the rated voltage V1 or less of the pump motor. The DC voltage obtained across the capacitor 19 is the pump motor. 7A and the actuator 16.

【0033】電圧調整器20は、コンデンサ19の両端
の電圧が定格値を超えたときに発電コイル4aを短絡し
て発電コイル4aの出力電圧を低下させ、コンデンサ1
9の両端電圧が定格値以下になったときに発電コイル4
aの短絡を解除して発電コイル4aの出力電圧を回復さ
せる回路からなっていて、コンデンサ19の両端の電圧
を定格値以下に制限するように発電コイル4aの出力電
圧を制御する。
The voltage regulator 20 short-circuits the generator coil 4a to reduce the output voltage of the generator coil 4a when the voltage across the capacitor 19 exceeds the rated value, and the capacitor 1
When the voltage across 9 goes below the rated value, the generator coil 4
It is composed of a circuit for recovering the output voltage of the generator coil 4a by canceling the short circuit of a, and controls the output voltage of the generator coil 4a so as to limit the voltage across the capacitor 19 to a rated value or less.

【0034】磁石発電機4の出力特性は、例えば図8の
曲線N1 〜N4 に示す通りである。図8の曲線N1 〜N
4 はそれぞれ機関の回転数がN1 〜N4 (N1 <N2 <
N3<N4 )のときの出力電圧V対負荷電流Iの特性を
示したものである。また図8の直線Lはポンプモータの
負荷特性である。図8においてI1 は圧力調整器11に
よる調整値により決まるポンプモータの定格電流で、ポ
ンプモータの駆動電流が定格電流I1 に達すると、ポン
プの吐出圧力が圧力調整器の調整値に達するようにな
る。
The output characteristic of the magnet generator 4 is, for example, as shown by the curves N1 to N4 in FIG. Curves N1 to N in FIG.
4 is the engine speed N1 to N4 (N1 <N2 <
It shows the characteristics of output voltage V vs. load current I when N3 <N4). A straight line L in FIG. 8 is the load characteristic of the pump motor. In FIG. 8, I1 is the rated current of the pump motor determined by the adjustment value by the pressure regulator 11. When the drive current of the pump motor reaches the rated current I1, the discharge pressure of the pump reaches the adjustment value of the pressure regulator. .

【0035】ポンプモータ7Aの駆動電流は、図10の
曲線イのように、回転数Nの上昇に伴って増加してい
く。なお図10において、曲線ロは補機駆動用発電コイ
ル4aがポンプモータの定格電圧V1 を発生していると
きの負荷電流対回転数特性である。
The drive current of the pump motor 7A increases as the rotation speed N increases, as indicated by the curve a in FIG. In FIG. 10, the curve B shows the load current-rotational speed characteristic when the auxiliary machine driving generator coil 4a generates the rated voltage V1 of the pump motor.

【0036】回転数がN1 を超えるとポンプモータの駆
動電流が定格電流I1 に達することができるようにな
る。ポンプモータの駆動電流が定格値I1 を超えると、
ポンプの吐出圧力が圧力調整器による圧力の調整値に打
ち勝つようになるが、ポンプの吐出圧力が圧力調整器の
調整値を超えようとすると圧力調整器により圧力が調整
されてポンプの吐出圧力が低下させられるため、結局ポ
ンプモータの負荷トルクは一定になり、回転数が上昇し
てもその駆動電流は定格電流I1 に保たれる。ポンプモ
ータに印加される電圧は回転数の上昇に伴って上昇して
いき、回転数がN2 に達したときにポンプモータの印加
電圧が定格電圧V1 に達する。電圧調整器20が設けら
れていないとすると、回転数がN4 まで上昇したときに
ポンプモータに印加される電圧はV2 (図8参照)とな
る。
When the number of revolutions exceeds N1, the drive current of the pump motor can reach the rated current I1. When the drive current of the pump motor exceeds the rated value I1,
The discharge pressure of the pump tends to overcome the pressure adjustment value of the pressure regulator, but when the discharge pressure of the pump exceeds the adjustment value of the pressure regulator, the pressure regulator adjusts the pressure and the discharge pressure of the pump Since it is decreased, the load torque of the pump motor eventually becomes constant, and the drive current is kept at the rated current I1 even if the rotation speed increases. The voltage applied to the pump motor increases as the rotation speed increases, and when the rotation speed reaches N2, the applied voltage of the pump motor reaches the rated voltage V1. If the voltage regulator 20 is not provided, the voltage applied to the pump motor becomes V2 (see FIG. 8) when the rotation speed rises to N4.

【0037】本実施例では、電源コンデンサ19の両端
の電圧を定格値V1 以下に制限するように発電コイル4
aの出力電圧を調整する電圧調整器20が設けられてい
るため、ポンプモータの印加電圧がV1 に保たれる。電
圧がV1 に制限されている場合、回転数がN4 まで上昇
すると、図8に示したように発電コイル4aから負荷に
電流I2 を流すことができるが、実際には、圧力調整器
11が設けられていることにより、ポンプモータの駆動
電流が定格値I1 に制限されるため、発電コイル4aが
ポンプモータのみを負荷とした場合には、機関の回転数
がN4 まで上昇したときに、V1 ×(I2 −I1 )の電
力が電圧調整器20により無駄に消費されて捨てられる
ことになる。発電コイル4aがポンプモータ7Aのみを
負荷とした場合には、機関の回転数がN2 を超える中高
速回転領域において、図10に斜線で示した範囲の電流
を他の負荷に供給できることになる。
In this embodiment, the generator coil 4 is arranged so that the voltage across the power supply capacitor 19 is limited to the rated value V1 or less.
Since the voltage regulator 20 that adjusts the output voltage of a is provided, the applied voltage of the pump motor is maintained at V1. When the voltage is limited to V1 and the rotational speed rises to N4, the current I2 can flow from the magneto coil 4a to the load as shown in FIG. 8, but in reality, the pressure regulator 11 is provided. Due to this, the drive current of the pump motor is limited to the rated value I1. Therefore, when the generator coil 4a uses only the pump motor as a load, when the engine speed increases to N4, V1 x The electric power of (I2-I1) is wasted and wasted by the voltage regulator 20. When the generator coil 4a uses only the pump motor 7A as a load, it is possible to supply the current in the shaded range in FIG. 10 to other loads in the medium-high speed rotation region where the engine speed exceeds N2.

【0038】本発明においては、この回転数N2 を超え
る領域で生じる余剰電力を利用してアクチュエータ16
を駆動するため、ポンプモータ7Aとアクチュエータ1
6とを共通の補機駆動用発電コイル4aにより駆動する
ことができる。
In the present invention, the actuator 16 is utilized by utilizing the surplus electric power generated in the region exceeding the rotation speed N2.
To drive the pump motor 7A and actuator 1
6 and 6 can be driven by a common auxiliary machine driving generator coil 4a.

【0039】図3は本発明の他の実施例を示したもの
で、この実施例では、発電コイル4aから整流器18を
通して与えられる電流をポンプモータ7Aとアクチュエ
ータ16とに選択的に供給するスイッチ回路21と、該
スイッチ回路21を制御するスイッチ制御手段22とが
設けられている。スイッチ回路21は、ポンプモータの
駆動電流をオンオフするポンプ駆動スイッチ21Aと、
アクチュエータの駆動電流をオンオフするアクチュエー
タ駆動スイッチ21Bとを備えており、スイッチ制御手
段22は、ポンプ駆動スイッチ21A及びアクチュエー
タ駆動スイッチ21Bをそれぞれ異なるデューティ比D
p 及びDa で交互に導通させるように制御する。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, a switch circuit for selectively supplying the current given from the generator coil 4a through the rectifier 18 to the pump motor 7A and the actuator 16. 21 and a switch control means 22 for controlling the switch circuit 21 are provided. The switch circuit 21 includes a pump drive switch 21A for turning on and off a drive current of the pump motor,
An actuator drive switch 21B for turning on and off the drive current of the actuator is provided, and the switch control means 22 sets the pump drive switch 21A and the actuator drive switch 21B to different duty ratios D.
Control is performed so that p and Da are alternately conducted.

【0040】なおここでデューティ比Dは、スイッチ手
段のオン期間をTon、オフ期間をToff とした場合、D
=Ton/(Ton+Toff )で定義され、Dp +Da =1
の関係がある。
The duty ratio D is D when the ON period of the switch means is Ton and the OFF period is Toff.
= Ton / (Ton + Toff) and Dp + Da = 1
Have a relationship.

【0041】このように構成すると、補機駆動用発電コ
イル4aの出力をポンプモータ7Aとアクチュエータ1
6とに適確に振り分けることができるため、回転数が比
較的低い領域でもポンプモータ7Aの動作を損なうこと
なく、アクチュエータ16を動作させることが可能にな
り、図9に破線で示したように、ポンプモータに印加さ
れる電圧が定格値V1 に達する回転数N2 よりも低い設
定回転数Ns ´でアクチュエータ16の動作を開始させ
ることも可能になる。
With this structure, the output of the auxiliary machine driving power generation coil 4a is supplied to the pump motor 7A and the actuator 1.
6, the actuator 16 can be operated without impairing the operation of the pump motor 7A even in a region where the rotation speed is relatively low, as shown by the broken line in FIG. It is also possible to start the operation of the actuator 16 at a set rotational speed Ns' lower than the rotational speed N2 at which the voltage applied to the pump motor reaches the rated value V1.

【0042】図3の各部を具体的にした実施例を図4に
示した。図4に示した実施例のスイッチ回路21におい
ては、トランジスタTr1及びTr2と抵抗R1 及びR2 と
によりポンプ駆動スイッチ21Aが構成され、トランジ
スタTr3〜Tr5と抵抗R3 〜R5 とによりアクチュエー
タ駆動スイッチ21Bが構成されている。21aはスイ
ッチ回路の制御端子で、この制御端子に高レベルのトリ
ガ信号が与えられると、トランジスタTr2及びTr5が導
通し、トランジスタTr4が遮断状態になる。このときト
ランジスタTr1が導通し、トランジスタTr3が遮断状態
になるため、トランジスタTr1を通してポンプモータ7
Aに駆動電流が供給される。
An embodiment in which each part of FIG. 3 is concretely shown is shown in FIG. In the switch circuit 21 of the embodiment shown in FIG. 4, the transistors Tr1 and Tr2 and the resistors R1 and R2 constitute a pump drive switch 21A, and the transistors Tr3 to Tr5 and the resistors R3 to R5 constitute an actuator drive switch 21B. Has been done. Reference numeral 21a is a control terminal of the switch circuit. When a high-level trigger signal is applied to this control terminal, the transistors Tr2 and Tr5 are turned on and the transistor Tr4 is turned off. At this time, the transistor Tr1 is turned on and the transistor Tr3 is turned off, so that the pump motor 7 passes through the transistor Tr1.
A drive current is supplied to A.

【0043】また制御端子21aからトリガ信号が除去
されて、該制御端子の電位が低レベルになると、トラン
ジスタTr2及びTr5が遮断状態になり、トランジスタT
r4が導通状態になる。このときトランジスタTr1が遮断
状態になり、トランジスタTr3が導通状態になって、ア
クチュエータ16に駆動電流が供給される。
When the trigger signal is removed from the control terminal 21a and the potential of the control terminal becomes low level, the transistors Tr2 and Tr5 are turned off and the transistor T is turned off.
r4 becomes conductive. At this time, the transistor Tr1 is turned off, the transistor Tr3 is turned on, and the drive current is supplied to the actuator 16.

【0044】本実施例では、磁石発電機4の磁石回転子
4Aのカップ状のヨーク(フライホイール)400の外
周に4つのリラクタ(誘導子)401が等角度間隔で形
成されて信号発生用ロータSRが構成され、該ロータS
Rの外周に信号発電子SGが対向させられている。信号
発電子SGは、ロータSRの外周に対向する磁極部を有
する鉄心と、該鉄心に巻回された信号コイルと、該鉄心
に磁気結合された磁石とを備えた公知の誘導子形の発電
子で、リラクタ401が信号発電子SGの磁極部に対向
し始める際及び該リラクタ401が信号発電子の磁極と
の対向を終える際にそれぞれ信号コイルに極性が異なる
パルス状の信号Vp1及びVp2を誘起する。これらのパル
ス状の信号は波形整形回路23に供給され、該波形整形
回路は、一方の極性のパルス状信号Vp1を波形整形して
1回転当り4個のパルス信号Vpを発生する。
In this embodiment, four reluctors (inductors) 401 are formed at equal angular intervals on the outer circumference of a cup-shaped yoke (flywheel) 400 of the magnet rotor 4A of the magnet generator 4, and the signal generating rotor is formed. SR is configured and the rotor S
The signal-generating electron SG is opposed to the outer periphery of R. The signal generator SG is a known inductor-shaped generator that includes an iron core having magnetic pole portions facing the outer circumference of the rotor SR, a signal coil wound around the iron core, and a magnet magnetically coupled to the iron core. Electrons generate pulsed signals Vp1 and Vp2 having different polarities in the signal coils when the reluctor 401 starts to face the magnetic pole portion of the signal-generating electron SG and when the reluctor 401 finishes facing the magnetic pole of the signal-generating electron SG. Induce. These pulse-shaped signals are supplied to the waveform shaping circuit 23, which waveform-shapes the pulse-shaped signal Vp1 having one polarity to generate four pulse signals Vp per rotation.

【0045】パルス信号Vp は周波数電圧変換器24に
与えられ、該周波数電圧変換回路24により、パルス信
号Vp の周波数が電圧信号Vn ´に変換される。この電
圧信号Vn ´は、機関の回転数に比例している。周波数
電圧変換回路の出力電圧Vn´はツェナーダイオード等
からなる電圧制限回路25を通して比較器27の反転入
力端子に入力されている。
The pulse signal Vp is given to the frequency voltage converter 24, and the frequency of the pulse signal Vp is converted into the voltage signal Vn 'by the frequency voltage conversion circuit 24. This voltage signal Vn 'is proportional to the engine speed. The output voltage Vn 'of the frequency-voltage conversion circuit is input to the inverting input terminal of the comparator 27 through the voltage limiting circuit 25 including a Zener diode or the like.

【0046】また三角波信号発生器26が設けられて、
該三角波信号発生器26の出力が比較器27の非反転入
力端子に入力され、比較器27の出力端子がスイッチ回
路21の制御端子21aに接続されている。
Further, a triangular wave signal generator 26 is provided,
The output of the triangular wave signal generator 26 is input to the non-inverting input terminal of the comparator 27, and the output terminal of the comparator 27 is connected to the control terminal 21a of the switch circuit 21.

【0047】本実施例では、信号発生用ロータSRと、
信号発電子SGと、波形整形回路23と、周波数電圧変
換回路24と、電圧制限回路25と、比較器27と、三
角波信号発生器26とにより、スイッチ制御手段22が
構成されている。波形整形回路23、周波数電圧変換回
路24、電圧制限回路25、比較器27及び三角波信号
発生器26の電源は整流器18の出力側からとってもよ
く、点火電源コイルの負の半サイクルの出力を利用した
電源回路からとってもよい。
In this embodiment, the signal generating rotor SR,
The signal generator SG, the waveform shaping circuit 23, the frequency / voltage conversion circuit 24, the voltage limiting circuit 25, the comparator 27, and the triangular wave signal generator 26 constitute the switch control means 22. The power supply for the waveform shaping circuit 23, the frequency voltage conversion circuit 24, the voltage limiting circuit 25, the comparator 27, and the triangular wave signal generator 26 may be from the output side of the rectifier 18, and the output of the negative half cycle of the ignition power supply coil is used. It may be taken from the power supply circuit.

【0048】図4に示した実施例において、周波数電圧
変換器24の出力電圧Vn ´は回転数Nの上昇に伴って
直線的に上昇していく。この電圧Vn ´の最大値は電圧
制限回路25により制限される。従って、比較器27の
反転入力端子には、図5に示すような回転数検出信号V
n が入力される。この信号Vn は、回転数Nの上昇に伴
って直線的に上昇して図9に示した設定回転数Ns ´で
設定値Vn1に達し、設定回転数Ns で制限値Vn2に達す
る。設定回転数Ns を超える領域では回転数検出信号V
n が一定値Vn2を維持する。
In the embodiment shown in FIG. 4, the output voltage Vn 'of the frequency-voltage converter 24 increases linearly with the increase of the rotation speed N. The maximum value of this voltage Vn 'is limited by the voltage limiting circuit 25. Therefore, the inverting input terminal of the comparator 27 has a rotation speed detection signal V as shown in FIG.
n is entered. The signal Vn linearly increases with the increase of the rotation speed N, reaches the set value Vn1 at the set rotation speed Ns' shown in FIG. 9, and reaches the limit value Vn2 at the set rotation speed Ns. In the area exceeding the set rotation speed Ns, the rotation speed detection signal V
n maintains a constant value Vn2.

【0049】三角波信号発生器26は、図6(A)に示
すように、上記設定値Vn1に等しい直流バイアス電圧が
重畳された三角波信号Vs を発生する。比較器27は、
回転数検出信号Vn と三角波信号Vs とを比較し、三角
波信号Vs が回転数検出信号Vn を超えている期間その
出力端子の電位を高レベルにする。機関の回転数が低い
間は、回転数検出信号Vn が三角波信号Vs を超えるこ
とができないため、比較器27の出力端子の電位Vt は
高レベルに保たれている。このときトランジスタTr2及
びTr5が導通し、トランジスタTr4が遮断状態になるた
め、トランジスタTr1(ポンプ駆動スイッチ21A)が
導通し、トランジスタTr3(アクチュエータ駆動スイッ
チ21B)が遮断状態になっている。この状態では、ト
ランジスタTr1のオン動作のデューティ比Dp が1とな
り、ポンプモータ7Aのみに駆動電流が供給される。
As shown in FIG. 6A, the triangular wave signal generator 26 generates a triangular wave signal Vs on which a DC bias voltage equal to the set value Vn1 is superimposed. The comparator 27 is
The rotation speed detection signal Vn and the triangular wave signal Vs are compared, and the potential of the output terminal is set to a high level while the triangular wave signal Vs exceeds the rotation speed detection signal Vn. While the engine speed is low, the speed detection signal Vn cannot exceed the triangular wave signal Vs, so the potential Vt at the output terminal of the comparator 27 is maintained at a high level. At this time, the transistors Tr2 and Tr5 are turned on and the transistor Tr4 is turned off, so that the transistor Tr1 (pump drive switch 21A) is turned on and the transistor Tr3 (actuator drive switch 21B) is turned off. In this state, the duty ratio Dp of the ON operation of the transistor Tr1 becomes 1, and the drive current is supplied only to the pump motor 7A.

【0050】機関の回転数が設定回転数Ns ´を超え、
回転数検出信号Vn が設定値Vn1を超えると、回転数検
出信号Vn が三角波信号Vs を超えることができるよう
になり、三角波信号Vs が回転数検出信号Vn を超えて
いる期間と、回転数検出信号Vn が三角波信号Vs を超
えている期間とが交互に生じるようになる。三角波信号
Vs が回転数検出信号Vn を超えている期間は、比較器
27の出力端子の電位が高レベルになっているので、上
記と同様にトランジスタTr1が導通し、トランジスタT
r3が遮断する。これに対し、回転数検出信号Vn が三角
波信号Vs を超えている期間は、比較器27の出力端子
の電位が低レベルになるため、トランジスタTr2及びT
r5が遮断状態になり、トランジスタTr4が導通状態にな
る。このときトランジスタTr1が遮断状態になり、トラ
ンジスタTr3(アクチュエータ駆動スイッチ)が導通状
態になるため、トランジスタTr3を通してアクチュエー
タ16に駆動電流Ia を供給する。従って、設定回転数
Ns ´を超えると、トランジスタTr1とTr3とが交互に
導通してポンプモータ7Aとアクチュエータ16とに交
互に駆動電流を供給するようになる。トランジスタTr3
のオン動作のデューティ比Da は回転数の上昇に伴って
大きくなっていき、回転数が設定回転数Nsに達すると
デューティ比Da の増大が止まる。
The engine speed exceeds the set speed Ns',
When the rotation speed detection signal Vn exceeds the set value Vn1, the rotation speed detection signal Vn can exceed the triangular wave signal Vs, and the period during which the triangular wave signal Vs exceeds the rotation speed detection signal Vn and the rotation speed detection The periods in which the signal Vn exceeds the triangular wave signal Vs alternate with each other. While the triangular wave signal Vs exceeds the rotation speed detection signal Vn, the potential of the output terminal of the comparator 27 is at a high level, so that the transistor Tr1 is turned on and the transistor T1 is turned on in the same manner as above.
r3 shuts off. On the other hand, during the period when the rotation speed detection signal Vn exceeds the triangular wave signal Vs, the potential of the output terminal of the comparator 27 becomes low level, so that the transistors Tr2 and T2 are turned on.
r5 is turned off and transistor Tr4 is turned on. At this time, the transistor Tr1 is turned off and the transistor Tr3 (actuator drive switch) is turned on, so that the drive current Ia is supplied to the actuator 16 through the transistor Tr3. Therefore, when the set rotational speed Ns' is exceeded, the transistors Tr1 and Tr3 are alternately turned on to supply the drive current to the pump motor 7A and the actuator 16 alternately. Transistor Tr3
The duty ratio Da of the ON operation of No. 1 increases as the rotation speed increases, and when the rotation speed reaches the set rotation speed Ns, the increase of the duty ratio Da stops.

【0051】図6(B)は、回転数検出信号Vn が制限
値Vn2に達した状態での、比較器27の出力端子の電位
Vt の波形を示し、図6(C)及び(D)はそれぞれポ
ンプモータ及びアクチュエータに供給される駆動電流I
p 及びIa を示している。
FIG. 6B shows the waveform of the potential Vt at the output terminal of the comparator 27 when the rotation speed detection signal Vn reaches the limit value Vn2, and FIGS. 6C and 6D show the waveforms. Drive current I supplied to the pump motor and the actuator, respectively
p and Ia are shown.

【0052】設定回転数Ns を超える高速領域での第1
及びアクチュエータ駆動スイッチのオン動作のデューテ
ィ比Dp 及びDa の大きさは、回転数検出信号Vn の制
限値Vn2を調整することにより適宜に変更することがで
きる。
The first in the high speed range exceeding the set rotational speed Ns
The magnitudes of the duty ratios Dp and Da of the ON operation of the actuator drive switch can be appropriately changed by adjusting the limit value Vn2 of the rotation speed detection signal Vn.

【0053】このように、図4に示した実施例によれ
ば、ポンプ駆動スイッチ21A及びアクチュエータ駆動
スイッチ21Bが交互に所定のデューティ比で導通して
ポンプモータ7Aとアクチュエータ16とに交互に電流
を供給するので、それぞれのスイッチ手段のデューティ
比を適宜に設定することにより、ポンプモータとアクチ
ュエータとに適正な比率で電力を分配することができ
る。
As described above, according to the embodiment shown in FIG. 4, the pump drive switch 21A and the actuator drive switch 21B are alternately conducted at a predetermined duty ratio to alternately supply current to the pump motor 7A and the actuator 16. Since the power is supplied, the electric power can be distributed to the pump motor and the actuator at an appropriate ratio by appropriately setting the duty ratio of each switch means.

【0054】図4に示した実施例によれば、設定回転数
Ns ´以上の領域で、ポンプ駆動スイッチとアクチュエ
ータ駆動スイッチとを交互に所定のデューティ比で導通
させて、ポンプモータとアクチュエータとに交互に駆動
電流を供給することができる。この場合、ポンプ駆動ス
イッチ及びアクチュエータ駆動スイッチのオンオフ制御
によりアクチュエータに供給し得る電流は、図11の斜
線で示した範囲の電流である。なお図11において曲線
イは、ポンプモータ7Aの駆動電流対回転数特性を示
し、曲線ロは補機駆動用発電コイル4aがポンプモータ
の定格電圧V1 を発生しているときの負荷電流対回転数
特性である。
According to the embodiment shown in FIG. 4, the pump drive switch and the actuator drive switch are alternately conducted at a predetermined duty ratio in the region of the set rotational speed Ns' or higher, so that the pump motor and the actuator are connected. The drive current can be supplied alternately. In this case, the current that can be supplied to the actuator by the on / off control of the pump drive switch and the actuator drive switch is a current in the range shown by the diagonal lines in FIG. In FIG. 11, curve a shows the drive current-rotational speed characteristic of the pump motor 7A, and curve b shows the load current-rotational speed when the auxiliary machine driving generator coil 4a generates the rated voltage V1 of the pump motor. It is a characteristic.

【0055】上記の実施例では、スイッチ制御手段を電
子回路により実現したが、スイッチ制御手段をマイクロ
コンピュータを用いて実現することもできる。スイッチ
制御手段をマイクロコンピュータにより実現する場合の
該制御手段のアルゴリズムを示すフローチャートを図7
に示した。
In the above embodiment, the switch control means is realized by an electronic circuit, but the switch control means can be realized also by using a microcomputer. FIG. 7 is a flowchart showing an algorithm of the control means when the switch control means is realized by a microcomputer.
It was shown to.

【0056】このフローチャートに従う場合には、先ず
ポンプ駆動スイッチ21Aを閉じ、機関の回転数を演算
する。機関の回転数は、例えば、内燃機関に取付けた信
号発電機が出力する信号の発生周期から求めることがで
きる。機関の回転数を演算した後、その回転数が排気
性調整用バルブを動かす回転数であるか否かを判定す
る。この判定を行うため、排気特性調整用バルブを動か
す回転数と、バルブの変位量とを予めマップの形でRO
Mに記憶させておき、回転数が演算されたときにこのマ
ップを参照して、その回転数でバルブを動かす必要があ
るか否かを判定する。その結果、演算された回転数で排
特性調整用バルブを動かすことが必要である場合に
は、その回転数で所定の燃圧を得るために必要なポンプ
モータの駆動電力と、排気特性調整用バルブをその回転
数における規定の変位量だけ動かすために必要なアクチ
ュエータの駆動電力とを演算する。
When following this flow chart, first, the pump drive switch 21A is closed and the engine speed is calculated. The engine speed can be obtained, for example, from the generation cycle of a signal output by a signal generator mounted on the internal combustion engine. After calculating the rotation speed of the engine, the speed exhaust Patent
It is determined whether or not the number of revolutions moves the sex adjusting valve. To make this determination, the engine speed to move the exhaust characteristic-adjusting valve, in the form of a map in advance and the displacement amount of the valves RO
M may be stored in, by referring to the map when the rotational speed is computed, it determines whether it is necessary to move the rotational speed Device Lube. As a result, when it is necessary to move the exhaust characteristic adjustment valve at the calculated rotation speed, the drive power of the pump motor required to obtain a predetermined fuel pressure at that rotation speed and the exhaust characteristic adjustment valve. And the drive power of the actuator necessary to move the actuator by the specified displacement amount at the rotational speed.

【0057】次いで演算されたポンプモータの駆動電力
を得るために必要なポンプ駆動スイッチのデューティ比
Dp と、演算されたアクチュエータの駆動電力を得るた
めに必要なアクチュエータ駆動スイッチのデューティ比
Da とを演算し、ポンプ駆動スイッチ及びアクチュエー
タ駆動スイッチをそれぞれデューティ比Dp 及びDaで
交互に導通させる。
Next, the duty ratio Dp of the pump drive switch necessary to obtain the calculated drive power of the pump motor and the duty ratio Da of the actuator drive switch required to obtain the calculated drive power of the actuator are calculated. Then, the pump drive switch and the actuator drive switch are alternately conducted at the duty ratios Dp and Da, respectively.

【0058】そして排気特性調整用バルブの位置を検出
するセンサの出力を監視して、バルブの移動が完了した
ことが確認されたときにアクチュエータ駆動スイッチを
遮断状態にし、最初に戻る。
[0058] Then by monitoring the output of the sensor for detecting the position of the exhaust characteristic-adjusting valve, and an actuator drive switch a cutoff state when the the movement of the valves is completed is confirmed, returns to the start.

【0059】上記の実施例では、ポンプ駆動スイッチと
アクチュエータ駆動スイッチとを交互に導通させている
が、両スイッチをそれぞれ独立に所定のデューティ比で
オンオフさせるようにしてもよい。
In the above embodiment, the pump drive switch and the actuator drive switch are alternately conducted, but both switches may be turned on and off independently at a predetermined duty ratio.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ポンプ
モータとバルブ駆動用のアクチュエータとの双方に対し
て共通に補機駆動用発電コイルを設けて、該補機駆動用
発電コイルによりポンプモータとアクチュエータとを駆
動するようにしたので、排気特性調整用バルブを駆動す
る必要がない低速領域では、補機駆動用発電コイルの出
力をもっぱらポンプモータを駆動するために用いて、ポ
ンプモータを支障なく動作させることができ、発電コイ
ルの出力に十分な余裕ができる機関の高速領域では、ポ
ンプモータの駆動電力を犠牲にすることなく、バルブ駆
動用のアクチュエータに駆動電力を供給することができ
る。
As described above, according to the present invention, the auxiliary machine driving power generation coil is provided in common for both the pump motor and the valve driving actuator, and the auxiliary machine driving power generation coil is used. Since the pump motor and the actuator are driven, in the low speed range where it is not necessary to drive the exhaust characteristic adjusting valve, the output of the auxiliary machine driving power generation coil is used exclusively for driving the pump motor. can be operated without any trouble, and in the high speed range of the engine capable enough room in the output of the generating coil, without sacrificing the driving power of the pump motor, to supply driving power to the actuator for driving valves You can

【0061】従って、本発明によれば、ポンプモータ
ルブ駆動用のアクチュエータとを共通の発電コイルに
より駆動することができ、小形の磁石発電機を用いて燃
料ポンプと排気特性調整用バルブとの双方を支障なく駆
動することができる利点がある。
[0061] Therefore, according to the present invention, the pump motor
Valves can an actuator for driving be driven by a common generating coil, there is an advantage that both the can drive without hindrance between the fuel pump and the exhaust characteristic adjustment valve with a small magnet generator.

【0062】特に、請求項2に記載した発明によれば、
ポンプモータの駆動電流をオンオフするポンプ駆動スイ
ッチと、アクチュエータの駆動電流をオンオフするアク
チュエータ駆動スイッチとを設けて、ポンプ駆動スイッ
チ及びアクチュエータ駆動スイッチをそれぞれ異なるデ
ューティ比で導通させるように制御するので、補機駆動
用発電コイルの出力をポンプモータとアクチュエータと
に適確に振り分けることができ、回転数が比較的低い領
域でもポンプモータの動作を損なうことなく、排気特性
調整用バルブを動作させることができる利点がある。
Particularly, according to the invention described in claim 2,
A pump drive switch for turning on / off the drive current of the pump motor and an actuator drive switch for turning on / off the drive current of the actuator are provided to control the pump drive switch and the actuator drive switch so that they are conducted at different duty ratios. The output of the generator coil for machine drive can be properly distributed to the pump motor and the actuator, and the exhaust characteristics can be maintained without impairing the operation of the pump motor even in the region where the rotation speed is relatively low.
There is an advantage that the adjusting valve can be operated.

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

【図1】本発明の実施例の構成を示した構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an exemplary embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例で用いる駆動電力供給回路の構
成例を示した回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a drive power supply circuit used in an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例で用いる駆動電力供給回路の他
の構成例を示した回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing another configuration example of the drive power supply circuit used in the embodiment of the present invention.

【図4】図3の実施例の各部を具体的にした実施例を示
した回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment in which each part of the embodiment of FIG. 3 is made concrete.

【図5】図4の実施例で用いる回転数検出信号の回転数
に対する変化を示した線図である。
5 is a diagram showing a change of a rotation speed detection signal used in the embodiment of FIG. 4 with respect to a rotation speed.

【図6】(A)ないし(D)は図4の実施例の各部の信
号波形を示す波形図である。
6A to 6D are waveform charts showing signal waveforms of respective portions of the embodiment of FIG.

【図7】スイッチ制御手段をマイクロコンピュータで実
現する場合のアルゴリズムを示すフローチャートであ
る。
FIG. 7 is a flowchart showing an algorithm when the switch control means is realized by a microcomputer.

【図8】磁石発電機の出力電圧対出力電流特性の一例を
示す線図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of output voltage-output current characteristics of a magnet generator.

【図9】排気特性調整用バルブの動作特性の一例を示し
た線図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of operating characteristics of an exhaust characteristic adjusting valve.

【図10】図2の駆動電力供給回路を用いる場合にアク
チュエータを駆動できる領域を、燃料ポンプの駆動電流
対回転数特性と、補機駆動用発電コイルの出力電圧がポ
ンプモータの定格電圧を発生しているときの負荷電流対
回転数特性とを用いて示した線図である。
10 is a diagram showing the drive current vs. rotational speed characteristic of the fuel pump and the output voltage of the auxiliary machine driving power generation coil that generate the rated voltage of the pump motor in a region where the actuator can be driven when the drive power supply circuit of FIG. 2 is used. It is the diagram shown using the load current vs. rotation speed characteristic at the time of performing.

【図11】図3の駆動電力供給回路を用いる場合にアク
チュエータを駆動できる領域を、燃料ポンプの駆動電流
対回転数特性と、補機駆動用発電コイルの出力電圧がポ
ンプモータの定格電圧を発生しているときの負荷電流対
回転数特性とを用いて示した線図である。
FIG. 11 shows a drive current vs. rotational speed characteristic of a fuel pump and an output voltage of an auxiliary machine driving power generation coil that generates a rated voltage of a pump motor in a region where an actuator can be driven when the drive power supply circuit of FIG. 3 is used. It is the diagram shown using the load current vs. rotation speed characteristic at the time of performing.

【符号の説明】 1 内燃機関 2 吸気管 3 排気管 4 磁石発電機 5 スロットルバルブ 6 インジェクタ 7 燃料ポンプ 7A ポンプモータ 7B ポンプ 11 圧力調整器 12 排気特性調整用バルブ 16 アクチュエータ 17 駆動電力供給回路 21 スイッチ回路 21A ポンプ駆動スイッチ 21B アクチュエータ駆動スイッチ 22 スイッチ制御手段[Explanation of Codes] 1 Internal Combustion Engine 2 Intake Pipe 3 Exhaust Pipe 4 Magnet Generator 5 Throttle Valve 6 Injector 7 Fuel Pump 7A Pump Motor 7B Pump 11 Pressure Regulator 12 Exhaust Characteristic Adjustment Valve 16 Actuator 17 Drive Power Supply Circuit 21 Switch Circuit 21A Pump drive switch 21B Actuator drive switch 22 Switch control means

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図7[Name of item to be corrected] Figure 7

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図7】 [Figure 7]

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関に設けられる補機の内、インジ
ェクタに燃料を供給する燃料ポンプを駆動するポンプモ
ータと、排気系の共振周波数を調整する排気バルブを駆
動する電気式のアクチュエータとに電力を供給する内燃
機関の補機駆動用電源装置であって、 前記内燃機関により駆動される磁石発電機内に前記ポン
プモータ及びアクチュエータの双方に対して共通に設け
られた補機駆動用発電コイルと、 前記補機駆動用発電コイルを電源として前記ポンプモー
タ及びアクチュエータにそれぞれ駆動電力を与える駆動
電力供給回路とを備えたことを特徴とする内燃機関の補
機駆動用電源装置。
1. Electric power is supplied to a pump motor that drives a fuel pump that supplies fuel to an injector and an electric actuator that drives an exhaust valve that adjusts a resonance frequency of an exhaust system, among auxiliary devices provided in an internal combustion engine. A power supply device for driving an auxiliary machine of an internal combustion engine, wherein the auxiliary machine driving power generation coil is provided commonly to both the pump motor and the actuator in the magnet generator driven by the internal combustion engine, A power supply device for driving an auxiliary machine of an internal combustion engine, comprising: a drive power supply circuit that supplies drive power to the pump motor and the actuator by using the auxiliary machine drive power generation coil as a power source.
【請求項2】 前記駆動電力供給回路は、前記ポンプモ
ータの駆動電流をオンオフするポンプ駆動スイッチと、
前記アクチュエータの駆動電流をオンオフするアクチュ
エータ駆動スイッチと、前記ポンプ駆動スイッチ及びア
クチュエータ駆動スイッチをそれぞれ異なるデューティ
比で導通させるスイッチ制御装置とを備えていることを
特徴とする請求項1に記載の内燃機関の補機駆動用電源
装置。
2. The drive power supply circuit, a pump drive switch for turning on and off the drive current of the pump motor,
The internal combustion engine according to claim 1, further comprising an actuator drive switch that turns on and off a drive current of the actuator, and a switch control device that conducts the pump drive switch and the actuator drive switch at different duty ratios. Power supply device for driving auxiliary equipment.
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