KR100284521B1 - 한 개 이상의 전자적 부하 제어장치 - Google Patents

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클라우스 포스
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Abstract

본 발명은 한 개 이상의 전자적 부하 제어 장치에 관한 것이다. 이 장치는 제 1 스위칭 수단(115, 116)을 가지고 있고, 이 제 1 스위칭 수단은 전압 공급부의 제 1 단자와 최소한 1 개의 부하(100,101,102,103)의 제 1 의 단자 사이에 설치되어 있으며, 다시 제 2 의 스위칭 수단(120, 121, 122, 123)을 가지고 있고, 이 제 2 스위칭 수단은 대응지어진 부하(100, 101, 102, 103)의 제 2 단자와 전압 공급부의 제 2 단자 사이에 설치되어 있다. 본 발명에서는 제 1 의 비교적 높은 시동 전류치(IA)에서 제 2 의 비교적 낮은 유지 전류치(IH)로의 이해시에 유리하는 에네르기가 최소한 축적 수단(145, 146)에 축적된다.

Description

한 개 이상의 전자적 부하 제어장치
이러한 종류의 전자적 부하 제어 장치는 예를들면 아직 미공개인 독일연방공화국 특허출원 제 4413240 호 명세서에 공지되어 있다. 이 장치에서는 차단시에 유리(遊離)하는 에네르기가 콘덴서에 축적된다. 이경우에 유지 전류에서 제로 전류로의 이행시에 유리하는 에네르기는 콘덴서에 재충전된다.
그러나 이 장치의 경우에는 시동 전류에서 유지 전류로의 이행시에 유리하는에네르기가 상실되어 버린다는 문제점이 있었다.
본 발명은 청구의 범위 제 1 항의 상위 개념에 의한 한 개 이상의 전자적 부하 제어 장치에 관한 것이다.
제1도는 본 발명에 따른 장치의 제 1 실시예를 도시하는 도면.
제2도는 제 2 실시예를 도시하는 도면.
제3(a)도-제3(e)도 및 제4(a)도-제4(f)도는 다양한 신호가 시간축상에 도시된 도면.
본 발명의 과제는 전자적 부하 제어 장치에 있어서 스위치의 온 과정이 가속되고, 또한 총에네르기 소비가 최소로 되는 가급적 간단한 구성의 장치를 제공하는데 있다.
청구의 범위 제 1 항의 특징부분에 기재된 본 발명에 의한 장치의 이점은 시동 전류에서 유지 전류로의 이행시에 유리하는 에네르기가 회복된다는 것이다. 특히 유리한 실시형태에 의하면 동일 출력단을 사용하면서 2 개의 부하를 다른 방식으로 동시에 제어하는 일이 가능해진다. 즉 시간적으로 중복되는 연료분사가 가능해진다.
이하, 본 발명에 따른 장치를 도면에 도시된 실시예에 의거하여 아래에서 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 장치는, 바람직하게는 내연기관 특히 자기점화 방식의 내연기관에 사용된다. 이같은 종류의 기관에서는 연료조절량이 복수의 전자 밸브에 의해 제어된다. 이하에서는 이 전자밸브를 부하라 칭한다. 그러나,본 발명은 이와 같은 적용예에만 한정되는 것은 아니고 신속하게 절환되는 전자적 부하가 요구되는 모든 분야에 적용이 가능한 것이다.
내연기관, 특히 자기 점화식 내연기관에 적용되는 경우는 전자 밸브의 개폐시점이 실린더로의 연료분사의 개시와 종료를 결정한다.
제1도에는 본 발명에 따른 장치의 주요한 구성 요소가 도시되어 있다. 도시한 실시예는 4 기통 내연기관의 경우이다. 이경우에 각 부하에는 각각 1 개의 연료분사밸브가 대응되어 체결되어 있고, 다시 각 연료분사밸브에는 내연기관의 각각 1 개의 실린더가 대응되어 있다. 또한 내연기관의 기통수가 증가한 경우에는 그것에 응하여 분사 밸브, 절환수단, 다이오드의 수도 증가한다.
제1도에는 네 개의 부하가 각각 부호(100, 101, 102, 103)로 도시되어 있다. 부하(100-103)의 각각 제 1 단자는 스위칭 수단(115)과 다이오드(110)를 거쳐서 전압공급부(105)에 접속되어 있다.
다이오드(110)는 그 애노드가 정극에 접속되고 캐소드가 스위칭 수단(115)에접속되도록 설치되어 있다. 이 스위칭 수단(115)은 유리하게는 전계 효과 트랜지스터이다.
부하(100-103)의 제 2 단자는 각각 한 개의 제 2 스위칭 수단(120, 121, 122, 123)을 거쳐서 저항(25)과 접속되어 있다. 이들 스위칭 수단(120-123)도 특히 유리하게는 전계 효과 트랜지스터이다. 이들 스위칭 수단(120-123)은 로우사이드 스위치라 호칭되고 스위칭 수단(115)은 하이사이드 스위치라 호칭된다. 저항(125)의 제 2 단자는 전압 공급부의 제 2 단자에 접속되어 있다.
각 부하(100-103)에는 각각 한 개의 다이오드(130,131,132,133)가 대응지어져 있다. 이들 다이오드의 애노드 단자는 각각 부하와 로우 사이드 스위치 사이의접속점에 접속되어 있다. 캐소드 단자는 콘덴서(145) 및 새로운 스위칭 수단(140)에 접속되어 있다. 이 새로운 스위칭 수단(140)의 제 2 단자는 부하(100-103)의 제 1 단자에 접속되어 있다. 이 스위칭 수단(140)도 유리하게는 전계 효과 트랜지스터이다. 이 스위칭 수단(140)은 부스터 스위치라고도 칭한다. 콘덴서(145)의 제 2 단자는 전압 공급부(105)의 제 2 단자에 접속되어 있다.
하이사이드 스위치(115)는 제어 유니트(160)에서 제어 신호(AH)를 공급받는다. 스위칭 수단(120)은 이 제어 유닛(160)에서 제어 신호(AL1)를 공급받고, 스위칭 수단(121)은 제어 신호(AL2)를, 스위칭 수단(122)은 제어 신호(AL3)를, 스위칭수단(123)은 제어 신호(AL4)를, 스위칭 수단(140)은 제어 신호(AC)를 각각 공급받는다.
스위칭 수단(115)과 부하(100-103)의 제 1 단자 사이의 접속점과 전압 공급부(105)의 제 2 단자 사이에는 다이오드(150)가 접속되어 있다. 이경우 다이오드(150)의 애노드가 전압 공급부(105)의 제 2 단자에 접속된다.
저항(125)을 사용하므로서 부하에 흐르는 전류를 검출하는 것이 가능해진다. 도시한 배치 구성에 따르면, 스위칭 수단(120-123)중의 한 개가 닫혀있는 경우만이 전류 측정 저항(125)을 거친 전류 측정이 가능해진다. 로우사이드 스위치가 열려있는 경우에도 전류의 검출을 가능하게 하기 위해 전류 저항을 다른 위치에 설치해도 된다. 예를들면 콘덴서(145)의 제 2 단자를 전류 측정 저항(125)과 스위칭 수단(120-123) 사이의 접속점에 접속시켜도 된다. 이경우에는 로우사이드 스위치가 차단되어 있는 경우에도 전류 측정이 가능해진다. 다시 이 전류 측정 수단을 전압 공급부와 하이사이드 스위치 사이에, 하이사이드 스위치와 부하 사이에 설치해도 된다.
제2도에는 부하(100-103)가 두 개의 그룹으로 나누어져 있는 상응하는 장치가 도시되어 있다. 부하(100 과 101)는 제 1 부하 그룹을 형성하고, 부하(102 와 103)는 제 2 부하 그룹을 형성하고 있다. 이들 부하는 소정의 작동 상태하에서 동시에 제어되는 부하가 다양한 그룹에 대응되도록 개개의 그룹에 대응지어져 있다.
이미 제1도에 있어서 설명한 구성소자와 동일한 소자에는 제1도와 동일한 부호가 사용되고 있다. 여기에서는 각 그룹마다 각각 1 개의 하이사이드 스위치(115,116)가 설치되어 있다. 다이오드(111)는 제 1 그룹의 다이오드(110)에 상응한다. 상응하게 부스터 트랜지스터(140)도 2중으로 설치되어 있다. 이경우 제 2 그룹의 부스터 트랜지스터에는 부호(141)가 붙여져 있다. 동일하게 콘덴서(145)에 대해서도 제 2 그룹의 콘덴서에는 부호(146)가 붙여져 있다. 다시 스위칭 수단(116, 141)에 대해서 2 개의 새로운 제어선로가 설치되어 있다. 제 1 그룹의 하이사이드 스위치(115)에는 신호(AH1)가 공급되고, 제 2 그룹의 하이사이드 스위치(116)에는 신호(AH2)가 공급된다. 제 1 그룹의 부스터 스위치(140)에는 신호(AC1)가 공급되고 제 2 그룹의 부스터 스위치(141)에는 신호(AC2)가 공급된다.상응하게 저항(125)도 2중으로 설치되고, 이경우 제 2 그룹의 저항에는 부호 (126)가 붙여져 있다 .
제3(a)도에는 부스터 트랜지스터(140 내지 141)에 대한 제어 신호(AC)가 플롯(plot)되어 있다. 제3(b)도에는 하이사이드 스위치(115, 116)에 대한 제어 신호(AH)가 플롯되어 있다. 제3(c)도에는 로우사이드 스위치의 제어 신호(AL)가 플롯되어 있다. 제3(d)도에는 부하를 통과해서 흐르는 전류 I 가 플롯되고 제3(e)도에는 콘덴서(145)에 가해지는 전압(UC)이 시간축에 걸쳐서 플롯되어 있다. 이경우 전자 밸브에 대한 조절량 주기가 도시되어 있다.
각 조절량 주기에서는 각가지 페이즈가 구별된다. 부하 제어전의 페이즈 0에 있어서는 출력단이 차단된다. 제어 신호(AC, AH 및 AL)는 낮은 전위에 있다.
이같은 사실은 하이사이드 스위치(115), 로우사이드 스위치(120-123) 및 부스터 스위치(140)가 흐름을 차단한다는 것을 의미한다. 그에따라 부하에는 전류가 통하지 아니한다. 콘덴서(145)는 그 최대 전압(UC)까지 충전된다. 이것은 전압 공급부의 전압이 약 12V 의 값을 취하는데 대해서, 예를들면 약 80V 의 값을 취한다.
제어가 개시되는 제 1 페이즈(이것은 부스터 작동 페이즈라고도 칭한다)에 있어서는 부하에 대응되는 로우사이드 스위치가 연료의 조절량을 행한다. 즉 제 1페이즈에서 신호(AL)가 하이레벨로 된다. 동시에 선로(AC)에는 하이레벨 신호가 송출된다. 이 신호는 스위치(140)를 도통 제어한다. 하이사이드 스위치(115)는 제어되지 않고 이것은 차단된 채로 있게 된다. 이 스위칭 수단의 제어는 콘덴서(145)에서 부스터 스위치(140), 상응하는 부하, 부하에 대응지어진 로우사이드 스위치 및 전류 측정 수단(125)을 거쳐서 전류가 흐르도록 행해진다. 이 페이즈에서는 전류(I)가 부하에 있어서 고전압에 기인해서 매우 급하게 상승한다. 이 제 1 페이즈는 콘덴서(145)에 가해진 전압이 소정의 값(U2)을 하회한 경우에 종료한다.
제 2 페이즈(이것은 시동 전류 제어 페이즈라고도 칭함)에서는 스위치온 전류가 하이사이드 스위치(115)에서 수취되고 부스터가 비작동화된다. 이 제 2 페이즈에서는 부스터 스위치(140)에 대한 제어 신호가 리턴된다. 그에따라 스위치(140)는 차단된다. 하이사이드 스위치(115)와 부하에 대응지어진 로우사이드 스위치에 대한 제어 신호(AH, AL)는 하이레벨에 셋팅되고 그와함께 이들의 스위치는 통류를 개시한다. 그에 따라 전류가 전압공급부(105)에서 다이오드(110)와, 하이사이드 스위치(115)와, 부하와, 상응하는 로우사이드 스위치와, 및 전류 측정 저항(125)을 거쳐서 흐르고 전압원(105)에 다시 리턴된다. 하이사이드 스위치의 클록제어에 의해 전류(이것은 전류 측정 저항(125)를 써서 검출된다)가 시동 전류(IA)에 대한 소정값까지 제어가 가능하다. 곧 시동 전류에 대한 목표 전류(IA)에 달한 경우에는 하이사이드 스위치(115)가 차단되도록 제어된다. 새로운 다른 역치를 하회한 경우에는 하이사이드 스위치는 다시 이네이블된다.
하이사이드 스위치(115)가 차단되어 있는 경우에는 프리휠링(free-wheeling)이 유효해진다. 전류는 부하에서 로우사이드 스위치, 저항(125), 프리휠링 다이오드(150)를 거쳐서 흐른다.
제 2 페이즈는 제어 유닛(160)에서 시동 페이즈의 종료가 식별된 경우에 종료한다. 이것은 예를들면 전자밸브의 플랜저가 새로운 종단 위치에 달한 것을 절환 시점 식별부가 식별한 경우이다. 절환시점 식별부가 소정의 기간내에서 전자밸브의 플랜저가 새로운 종단 위치에 달한 것을 식별하지 아니한 경우에는 에러가 식별된다.
제 3 페이즈(이것은 제 1 의 고속 소거 페이즈라고도 칭함)에서는 상응하는로우사이드 스위치에 대한 제어 신호가 취소된다. 이같은 사실은 다음과 같이 작용한다. 즉 각 부하로부터의 전류가 각각의 부하에 대응하는 다이오드(130-133)를 통과해서 콘덴서(145)로 흐르고 상기한 부하에 비축된 에네르기가 콘덴서(145)에 재충전되도록 작용한다. 이경우 하이사이드 스위치(115)는 도시하는 실시예에서는 다음과 같이 제어된다. 즉 이 스위치가 계속 닫혀지도록 제어된다. 이 페이즈에서는 전류는 시동 전류(IA)에서 유지 전류(IH)로 저감된다. 동시에 콘덴서(145)에 부가되는 전압은 값(U3)까지 상숭한다. 단 이 값(U3)은 값(Ul)보다 확실히 하방측에 있다. 이 제 3 페이즈는 유지 전류에 대한 목표치(IH)가 달성되었을 때에 종료한다. 시동 전류(IA)에서 유지 전류(IH)로의 이행시에 유리하는 에네르기는 콘덴서에 축적된다. 이경우 특히 유리하게는 그 신속한 소거에 의거해서 시동 전류에서 유지 전류로의 이행이 고속으로 행해진다.
제 3 페이즈에는 제 4 페이즈가 이어진다. 이 제 4 페이즈는 유지 전류 제어 페이즈라고도 칭한다. 제 2 페이즈와 같이 상응하게 로우사이드 스위치에 대한 제어 신호는 그 하이레벨로 유지된다. 즉 부하에 대응지어진 로우사이드 스위치가 계속 닫혀진다. 하이사이드 스위치(115)의 개폐에 의해 부하를 흐르는 전류는 유지 전류에 대한 목표치까지 제어된다. 하이사이드 스위치(115)의 차단시에는 프리휠링이 유효해진다. 전류는 부하에서 로우사이드 스위치와, 저항(125)과, 저항(125)과, 프리휠링 다이오드(150)를 통과해서 흐른다. 제 4 페이즈는 연료 분사과정이 종료한 경우에 종료한다.
그것에 이어지는 제 5 페이즈(이것은 제 2 의 고속 소거 및 고속 소거 검사페이즈라고 칭함)에서는 상응하는 로우사이드 스위치가 차단되고 하이사이드 스위치(115)가 도통 제어된다. 이 페이즈에서는 부하를 흐르는 전류가 값(제로)까지 신속하게 저하한다. 그와 동시에 콘덴서(145)에 부가되는 전압(U)이 제 3 페이즈 때보다도 작은 값만큼 상승한다.
제 3 페이즈와 제 5 페이즈에 있어서는 전류(I)에 대한 목표치가 높은 값에서 낮은 값으로 변한다. 이들 페이즈에서는 부하에 대응지어진 로우사이드 스위치각각이 다음과 같이 제어된다. 즉 흐름을 차단하도록 제어된다. 이경우 유리된 에네르기는 콘덴서(145 와 146)에 재충전된다. 이들의 페이즈에서는 신속한 소거가 행해진다. 이것은 전류가 그 새로운 목표치에 단숨에 이르도록 작용한다.
제 2 페이즈와 제 4 페이즈에서는 하이사이드 스위치의 클록 제어에 의한 전류 제어가 행해진다. 하이사이드 스위치(115)의 차단 아래에서는 프리휠링 다이오드(150)가 작동한다. 이들의 페이즈에서는 전류가 완만하게 저하한다. 이같은 사실은 스위칭 주파수의 저감에 이어진다.
제 6 페이즈에서는 출력단이 비작동화된다. 즉 연료 조절량은 아무것도 행해지지 아니한다. 이같은 일은 부스터 스위치(140)에 대한 제어 신호(AC)와 하이사이드 스위치에 대하 제어 신호(AH)는 로우사이드스위치에 대한 제어 신호(AL)가 모두 로우레벨로 되고 모든 스위치가 차단되는 것을 의미한다. 부하를 흐르는 전류는 제로로 유지되고, 콘덴서(145)의 전압도 그 값으로 유지된다.
제 7 페이즈의 제어에 의해(이것은 후속 클록 제어라고도 칭한다) 하이사이드 스위치(115)는 제어 신호(AH)에 의해 다시 그 도통 상태로 유지된다. 로우사이드 스위치 닫혀지므로서 부하의 한 개를 흐르는 전류가 초기화된다. 이 전류는 예를들면 다이오드(110)와, 스위치(115)와, 부하(100)와, 스위칭 수단(120)과, 전류측정 수단(125)을 거쳐서 전압원으로 환류된다. 전자 밸브가 대응작동하지 않도록선택된 전류에 대한 목표치가 이미 달성된 경우에는 로우사이드 스위치는 열리도록제어된다. 이같은 사실은 부하와 다이오드(130-133)와 콘덴서(145)로 형성되는 전류로에 대한 신속한 소거로서 작용한다. 그에 따라 콘덴서(145)에 부가되는 전압이 상승한다. 전류가 다시 그 제로값에 달함과 동시에 로우사이드 스위치(120)도 다시 작동된다. 이 과정은 콘덴서(145)에 있어서 전압이 차츰 재개값(Ul)에 달할 때까지 반복된다.
그것에 이어서 제 3 페이즈가 행해지고 이 페이즈에서는 모든 제어 신호가 크리어되고 모든 스위치가 그 차단 상태로 유지된다. 이 페이즈는 페이즈(0)에 상응한다.
조절량 싸이클마다 각 실린더가 단 한 개의 연료 분사 인터발 밖에 갖지 아니하는 경우에는 제1도에 따른 장치에 있어서 문제가 생기는 일이 없다. 그러나 본래의 메인 연료 분사전에 예비 분사가 있는 경우나 본래의 메인 연료 분사 후에 추가 연료 분사가 있는 경우에는 두 개의 실린더의 전자 밸브가 동시에 기동되는 케이스가 생긴다. 특히 메인 연료 분사와 후속의 예비 연료 분사가, 내지는 추가 연료 분사와 후속 실린더의 예비 연료 분사가 시간적으로 겹칠 우려가 있다. 이같은 사실은 제1도에 따른 회로 장치의 경우에는 다음과 같은 것으로 연계된다. 즉 로우사이드 스위치를 거쳐서 2 개의 부하가 선택되지만 그러나 하이사이드 스위치(115)에 따라서는 단지 한 개의 공통 전류 제어밖에는 않되는 것으로 연계된다.
즉 이 장치 구성에서는 두 개의 전자 밸브를 동시에 다르게 제어하는 것이 불가능해진다. 그때문에 예를들면 한 개의 전자 밸브는 전류를 유지 전류로 제어고 다른 전자 밸브는 시동 전류로 제어하는 것과 같은 일은 불가능하다. 다시 콘덴서(145)는 다음의 전자 밸브의 앞에 제어되도록 하지 않으면 않된다. 두 개의 전자 밸브 사이에서 오프 시점과 온 시점의 간격이 매우 짧은 간격으로 차례로 연속되는경우에도 콘덴서(145)의 충전은 불가능해진다.
그에 대해서 두 개의 전자 밸브를 동시에 다르게 하여 흐르게 하거나 혹은 콘덴서(145)를 충전시키는 제어는 제2도에 도시된 장치에 의해 가능해진다. 이 장치 구성에서는 부하가 두 개의 그룹으로 나누어진다. 부하의 각 그룹마다 각각 1개의 하이사이드 스위치(115, 116), 부스터 스위치(140, 141), 측정 저항(125, 126), 및 콘덴서(145, 146)가 대응지어진다. 부하의 각 그룹은 각각의 하이사이드 스위치(115 또는 116)를 사용해서 선택된다. 본 발명에 따른면 차츰 연속해서 연료를 조절하는 실린더에 할당지어져 있는 다른 그룹에 각각의 부하가 대응지어진다.
여기에서의 본 발명에 따른 장치는 예를들면, 4 기통 내연기관의 예에서 표시되어 있으나 그러나 본 발명은 이밖의 다기통 내연기관에도 적용할 수 있다. 이것에 대해서는 그것에 의한 수의 부하와 스위칭 수단과 새로운 구성 요소가 설치된다. 또한 부하는 보다 많은그룹으로 나누어도 된다. 이것은 특히 기통수가 많은 경 우에 유리해진다.
상술한 실시예의 경우에서는 전류 제어 페이즈에 따라서 하이 전류 레벨에서로우 전류 레벨로의 이행이 행해져 왔다. 이경우는 축적된 전기 에네르기의 일부가 콘덴서의 부분적인 충전에 사용된다. 콘덴서의 새로운 충전은 부하 전류의 신속한 소거시의 제어 종료시에 행해진다. 그뒤에서의 새로운 스위치 온에 대한 콘덴서의 충전이 아직 충분하지 아니할 때에는 부하 전류의 주기적인 온, 오프(후속 클록 제어)에 의해 두 개의 연료 분사 과정과 전기 에네르기의 축적 과정 사이에서 새로운 전압 상승이 달성된다.
회전수가 높은 경우는 후속 클록 제어를 사용한 전압 인상 설정에 사용할 수있는 기간이 더욱 짧아진다. 특히 고회전수의 경우에는 두 개의 연료 분사 과정 사이에서 인상 설정이 불가능해진다. 그때문에 콘덴서는 필요한 전압까지 충전되지 않는다. 그런 까닭에 본 발명의 다른 유리한 실시 형태에서는 전압 인상 설정이 이미 전류 제어 기간중에 행해지고 콘덴서가 제어 기간중에 재차 완전하게 충전된다. 그에 따라 제어 사이의 후속 클록 제어를 생략할 수가 있게 된다. 그위에 더욱 바람직하지 않는 연료 분사를 유발시키는 리스크가 저감된다. 왜냐하면 부하가 두 개의 연료 분사 과정 사이에서 흐르지 않기 때문이다.
제4도에 있어서는 제3도에 상응하고, 먼저 제4(a)도에는 부스터 트랜지스터 (41)에 대한제어 신호, 제4(b)도에는 하이사이드 스위치에 대한 제어 신호(AH), 제4(c)도에는 로우사이드 스위치에 대한 제어 신호(AL), 제4(d)도에는 콘덴서의 충전 상태를 고려하는 제어 신호(AS), 제4(e)도에는 부하를 흐르는 전류(I), 제4(f)도에는 콘덴서에 있어서 강하 전압(U)이 각각 시간축에 따라 플롯되어 있다.
제3도에 따른 제어수법의 경우에 상응해서 각가지 페이즈가 구별된다. 부하제어전에 있는 페이즈(0)에서는 출력단이 차단되어 있다. 제어 신호(AC, AH, AL 및 신호 AS)는 저전위에 있다. 이것은 하이사이드 스위치(115), 로우사이드 스위치 (120-123), 및 부스터 스위치(140)가 전류의 흐름을 차단시키고 있음을 의미한다. 즉 부하에 전류는 통하지 아니한다. 콘덴서(145)는 그 최대 전압(UIO)까지 충전이 되어 있다. 이 전압은 약 80V이다. 그에 대해서 전압 공급부는 약 12V의 값이다.
제어의 개시되는 제 1 페이즈는 제3도에 의한 수법에서의 제 1 페이즈에 상응한다. 이 제 1 페이즈 기간중에 신호(AS)는 그 하이레벨까지 상승한다. 이것은 콘덴서에 있어서 강하 전압이 소정치(US)보다도 작은 것을 나타내고 있다.
제 2 페이즈(이것은 시동 전류 제어 페이즈라고도 칭함)에서는 온 전류가 하이사이드 스위치(115)에서 수취되고 부스터가 비작동화된다. 이같은 사실은 제 2 페이즈에 있어서 부스터 스위치(140)에 대한 제어 신호(AT)가 취소되는 것을 의미하고 그에따라 스위치(140)가 차단된다. 하이사이드 스위치(115)와 부하에 대응지어진 로우사이드 스위치에 대한 제어 신호(AH 및 AL)는 하이레벨로 된다. 그것에 따라 이들의 스위치는 흐름을 개시한다. 그에따라 전류가 전압 공급부(105)에서 다이오드(110)와, 하이사이드 스위치(115)와, 부하와, 상응되는 로우사이드 스위치와, 전류 측정 저항(125)을 거쳐서 전압원까지 환류된다.
제3도에 의한 제 2 페이즈와는 다르고 로우사이드 스위치의 클록 제어에 의해 전류 측정 저항(125)을 써서 검출되는 전류는 시동 전류(IA)에 대한 소정값까지제어된다. 즉 시동 전류에 대한 목표 전류(IA)에 달한 경우에 로우사이드 스위치(120-125)가 차단되도록 제어된다. 새로운 역치를 하회한 경우에는 그들은 다시 이네이블된다. 이같은 사실은 로우사이드 스위치(120-125)가 개방된 경우에 전류가 각각의 부하에서 부하에 대응지어진 다이오드(130-133)를 통과해서 콘덴서(145)로 통하고 부하에 축적되어 있던 에네르기가 콘덴서(145)에 재충전되는 것으로 연결된다. 그와 동시에 콘덴서(145)에 인가되는 전압(U)도 상승한다.
이 제 2 페이즈는 제어 유닛(160)이 시동 페이즈를 식별한 경우에 종료한다. 이같은 사실은 절환 시점 식별부에 의해 전자 밸브의 플랜저가 그 새로운 종단 위치에 달한 것을 식별하였을 때의 케이스라도 좋다.
제 3 페이즈(이것은 제 1 고속 소거 페이즈라고도 칭함)에서는 제 1 실시예에서의 제 3 페이즈에 상응하여, 상응하는 로우사이드 스위치에 대한 제어 신호가소거된다. 이같은 사실은 전류가 각각의 부하에서 각 부하에 대응지어진 다이오드(130-133)를 통과하여 콘덴서(145)로 흐르도록 작용한다. 이경우 부하에 축적된 에네르기는 콘덴서(145)에 재충전된다. 이 페이즈에서는 전류가 시동 전류(IA)에서 유지 전류(IH)로 저하한다. 그와 동시에 콘덴서(145)에 부가되는 전압(U)은 상승한다. 이 제 3 페이즈는 유지 전류에 대한 목표치가 달성된 경우에 종료한다. 이 시동 전류에서 유지 전류로의 이행시에 유리하는 에네르기는 콘덴서에 축적된다.
제 3 페이즈에는 유지 전류 제어 페이즈라고도 칭하는 제 4 페이즈가 이어진다. 제 2 의 페이즈에 있어서와 같이 상응하게 하이사이드 스위치에 대한 제어 신호는 그 하이레벨로 유지된다. 즉 하이사이드 스위치는 계속해서 폐쇄된다. 로우사이드 스위치의 개폐에 따라 부하를 흐르는 전류는 유지 전류에 대한 목표치까지 제어된다. 로우사이드 스위치가 차단되어 있는 경우에 전류는 각각의 부하에서 부하에 대응지어진 다이오드(130-133)를 통과해서 콘덴서(145)로 흐른다. 이에따라 부하에 축적된 에네르기는 콘덴서에 재충전된다.
콘덴서에 있어서 강하 전압(U)이 소정의 역치(US)에 달함과 동시에 신호(AS)는 저전위로 변화한다. 그에따라 제 4페이즈의 최초 부분(4a)이 종료한다. 이 시점에서 전류 제어는 이미 로우사이드 스위치를 사용해서 행해지는 것은 아니고 하이사이드 스위치를 사용해서 행해진다. 이같은 사실은 로우사이드 스위치가 항상 그 도통 위치에 있고 하이사이드 스위치가 그 개폐 위치 사이에서 변화하는 것을 의미한다. 차단된 하이사이드 스위치(115)의 경우는 프리휠링이 유효로 된다. 전류는 부하에서 로우사이드 스위치와 저항(125)과 프리휠링 다이오드(150)를 통과해서 흐른다. 제 4 페이즈는 연료 분사 과정이 종료한 경우에 종료한다.
계속되는 제 5 페이즈는 제3도에 의한 수법에서의 제 5 페이즈에 상응한다. 이 제어 방식에서는 제3도에서의 제 6 및 제 7 페이즈는 불필요하다.
신호(AS)가 하이 레벨인 이상은 즉 콘덴서에 있어서 전압이 소정의 역치(US)에 이르지 않는한 출력단 회로는 전류 제어식의 인상 조정기로서 동작한다. 이와 같은 작동 상태에서는 하이사이드 스위치는 계속적으로 도통 접속된다. 전류 제어는 개개의 부하에 대응지어진 로우사이드 스위치에 의해 행해진다. 이것은 전류 제어에 대해서 주기적으로 온오프된다.
콘덴서(145)에 있어서 강하 전압(U)이 소정값(US)에 달한 경우에는 다른 작동 모드로 절환된다. 이 작동 모드에서 콘덴서의 새로운 충전은 어떠하든 행해지지 않는다. 전류 제어는 제3도에 의한 실시예와 같이 상응하여 하이사이드 스위치를 사용해서 행해진다.
콘덴서 전압에 대한 역치(US)는 유리하게는 다음과 같이 선택된다. 즉 페이즈(4a)의 종료시의 전압이 제 5 페이즈에 있어서 전압 상승과 함께 신속한 스위치온에 필요한 전압치를 생성하도록 선택된다. 페이즈(4a)에 있어서는 이 회로 장치가 인상 설정 조정기로서 동작한다. 전류 제어는 페이즈(4b)에 있어서 하이사이드스위치를 사용해서 행해진다.

Claims (8)

  1. 내연기관으로의 연료조절량의 제어를 위한 전자 밸브 등의 한 개 이상의 전자적 부하 제어 장치로서, 제 1 스위칭 수단(115, 116)을 가지고 있고, 이 제1 스위칭 수단은 전압 공급부의 제 1 단자와 한 개 이상의 부하(100, 101, 102, 103)의 제 1 단자 사이에 설치되어 있으며, 다시 제 2 스위칭 수단(120, 121, 122, 123)을 가지고 있고, 이 제 2 스위칭 수단은 대응되는 부하(100, 101, 102, 103)의 제 2 단자와 전압 공급부의 제 2 단자 사이에 설치되어 있는 형식의 한 개 이상의 전자적 부하 제어 장치에 있어서, 시동 전류치(IA)에서 유지 전류치(IH)로 이행될 때 유리하는 에네르기가 축적 수단(145, 146)에 축적이 가능하도록 상기 스위칭 수단을 제어하는 수단이 설치되어 있고, 전류가 목표치로 제어가능한 페이즈에 있어서 부하의 제 1 단자와 전압공급부의 제 2 단자 사이에 접속된 프리휠링 다이오드 (150, 151)가 유효해지도록 상기 제 1 스위칭 수단(115, 116)을 제어하는 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 한 개 이상의 전자적 부하 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어의 제 1 페이즈에 있어서 부하의 제 1 단자가 제 3 스위칭 수단(140, 141)을 사용하여 축적 수단(145, 146)에 접속이 가능한 것을 특징으로 하는 한 개 이상의 전자적 부하 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 제 2 스위칭 수단의 개방시에 유리하는 에네르기가 상기 축적 수단에 축적이 가능한 것을 특징으로 하는 한 개 이상의 전자적 부하 제어 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유지 전류치(IA)에서 제로치로의 이 행시에 유리하는 에네르기가 축적 수단(145)에 축적이 가능한 것을 특징으로 하는 한 개 이상의 전자적 부하 제어 장치.
  5. 제3항에 있어서, 전류가 목표치로 제어가능한 페이즈에 있어서 유리하는 에네르기가 축적 수단(145)에 축적이 가능한 것을 특징으로 하는 한 개 이상의 전자적 부하 제어 장치.
  6. 제3항에 있어서, 제 2 스위칭 수단이 제어에 이어지는 페이즈에 있어서 부하의 대응 동작을 유발시키지 않고 또한 제 2 스위칭 수단의 개방시에 유리하는 에네르기를 축적 수단에 축적하도록 단기간 제어되는 것을 특징으로 하는 한개 이상의 전자적 부하 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 축적 수단은 제 2 스위칭 수단에 대해서 병렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 한 개 이상의 전자적 부하 제어 장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 부하가 두 개 이상의 그룹으로 나누어져 있고 이들 그룹의 각각에 제 1 스위칭 수단(115, 116), 제 3 스위칭 수단(140, 141) 및 축적 수단(145, 146)이 대응지어져 있는 것을 특징으로 하는 한 개 이상의 전자적 부하 제어 장치.
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