KR100321192B1 - 고속솔레노이드동작디바이스의작동시스템및방법 - Google Patents

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Abstract

전자기적으로 작동된 고압연료인젝터와 같은 고속 솔레노이드 동작 디바이스(18)를 작동시키기 위한 시스템 및 방법은 초기 고전력 부스트(21)를 요구하고, 중간전력부스트(23)에 의해 수반된 전기자의 이동을 개시하고, 전기자의 이동을 그 지점으로 지속하고 저전력제어(25)를 지속하고, 전력이 제거될때 전기자가 그 정지 또는 시작지점으로 복귀하도록 전기자를 그 끝지점에서 유지한다. 시스템은 전압 및 전류제어를 포함하는 전력제어의 6개의 단계(21 내지 26)를 제공하는데 필요한 논리 및 제어를 상술하여, 그 시작위치로부터 끝지점으로 전기자를 이동하는데 고속작동을 수행하고 뿐만아니라 그 끝지점으로부터 시작지점으로 전기자를 복귀시킨다.

Description

고속 솔레노이드 동작 디바이스의 작동시스템 및 방법
도면의 간단한 설명
제 1도는 회로 블록도.
제 2도는 입력펄스에 대한 파형을 나타내는 도면.
제 3도는 솔레노이드 코일전압의 파형을 나타내는 도면.
제 4도는 솔레노이드 코일을 통한 전류의 파형을 나타내는 도면.
제5A도 및 제5B도는 회로 개략도.
발명의 상세한 설명
발명의 분야
본 발명은 전자제어 전력회로시스템에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 고압연료 인젝터(injector)를 작동시키기 위한 전력회로시스템에 관한 것으로서 그 회로는 제어된 전압파형을 가진 정규전압과 부스트(boost) 전압의 인가를 제어하는 저전류 신호처리시스템을 제공한다.
발명의 배경
솔레노이드 동작 디바이스(device)의 고유성질은 응답에 있어서 그 디바이스에의 전압인가에 일정 지연이 있다는 것이다. 2 행정내연기관의 연료실로 연료를 직접 분사하는 통상 고압 연료인젝터라 칭하는 연료인젝터와 같은 타입의 디바이스에 대해서는, 상기 지연을 최소화할뿐만 아니라 최소화된 지연시간을 일정하게 유지하는 것이 상당히 중요하게 된다. 그러나 턴오프시 솔레노이드 코일에 고전류를 가지지 않도록 하는 것이 마찬가지로 중요한데, 이것은 다시 솔레노이드 동작 디바이스의 고유성질에 기인하여, 전압이 제거될 경우 또한 다른 지연을 부여하기 때문이다.
솔레노이드 턴오프시에 소모되어야 하는 에너지의 양이 보다 많을수록, 지연이 보다 길다.
본 발명은 펄스(pulse)인력신호에 응답하는 스위치모드회로에 관한 것이다. 펄스입력신호는 고압연료인젝터와 같은 솔레노이드 동작 디바이스의 동작을 명령하고 그 회로는 솔레노이드 코일에 걸쳐 특정형상 전압파형을 생성한다. 이 전압파형은 개선된 신속성을 갖고 디바이스를 동작시키는데 효과적인 솔레노이드 코일을 흐르는 전류를 제어한다. 일단 동작되면, 그 회로는 솔레노이드가 작동된 채로 있도록 보장하는데 충분히 높지만 동시에 펄스신호가 제거될 경우 에너지가 신속하게 소모되도록 보장하는데 충분히 낮은 유지레벨로, 전류량을 제어된 속도로 하강하도록 한다.
본 발명은 저전류신호 처리부 및 그 신호 처리부에 의해 제공되는 제어에 따라서 솔레노이드를 흐르는 전류를 제어하는 고전류 스위칭부로 구성되어 있는 전자제어 전력회로시스템으로 구현된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 이산적인 전자회로소자로 구성된 신호처리부로 구성되어 있지만, 이와같은 신호처리는 개시된 신호처리부에 의해 수행된 동등한 기능을 수행하는데 적합한 알고리즘을 실행하는 마이크로 프로세서의 이용에 의해 동등한 방식으로 수행될 수 있다.
공보 WO-A-90/02872는 초핑된 전류레벨이 본 발명에 개시된 바와 같은 제 2전압레벨 대신에 이용되는 시스템 및 방법을 개시한다. 부가적으로, 초핑된 전류레벨에 대한 스위칭은 제 1피크전류레벨에 도달하는 것에 의존하는 대신에 JP-A-56 067 908에서와 같이 단안정 디바이스와 같은 일정시간주기를 거치는 것에 의존한다.
WO-A-90/0287에서 마이크로프로세서에 근거한 디지탈 논리로부터의 부가입력은 일단 하나의 분사 타이밍펄스가 제어시스템에 인가된다면 자동적으로 기능하는 시스템 대신에 제어시스템이 가능하도록 순차적으로 요구된다.
발명의 요약
디바이스가 동작될 전체시간과 동일한 시간지속기간을 갖는 동작펄스를 발생시키는 단계를 갖는 내연기관의 고압연료인젝터와 같은 고속 솔레노이드 동작 디바이스를 작동시키기 위한 방법에 관한 것이다.
시간지속기간은 6개의 시간단계로 분할되고 그중 처음 5개의 시간단계의 합계는 동작펄스의 시간지속기간과 동일하다.
동작펄스의 제 1단계동안 동작펄스의 선두 에지(edge)에 응답하여 제 1전압레벨이 솔레노이드 동작 디바이스에 커플링되어 그 디바이스를 통해 전류를 발생시켜 솔레노이드 디바이스 전기자(電機子: armature)의 이동을 그 정지지점으로부터 시작한다. 전류의 피크값은 제 1단계동안 검출되고; 그에 응답하여 제 1전압은 제 2단계 시간주기동안 솔레노이드 동작디바이스로부터 디커플링(decoupling)된다.
미합중국 특허 No 5,134,537는 2레벨 초핑된 전류신호가 출력에 배치된 솔레노이드 코일에 인가되는 것중 일예이다.
부가적으로 '537 은 오실레이터, 카운터, 1쇼트회로를 사용하는 디지탈회로이고 본 출원인에 의해 요구되거나 이용되지는 않는다.
제 2단계동안 전류는 전기자의 이동을 지속하는데 충분한 전력을 제공하는 피크값 미만의 제 2값으로 하강한다.
제 3단계로 구성되는 시간주기동안, 스위치된 정규전압은 솔레노이드를 통해 전류를 지속하여 전기자의 이동을 그 끝지점으로 유지하기 위해 솔레노이드 동작 디바이스에 인가된다. 제 3단계의 끝에서 제 4단계동안, 정규전압은 솔레노이드 동작 디바이스로부터 디커플링되어 제 2값으로부퍼 제 3값으로 전류를 하강시킨다.
제 5단계로 구성되는 시간주기동안, 스위칭된 정규전압은 솔레노이드를 통해 전류를 감소시켜 전기자를 그 끝지점에서 자기적으로 유지시키기 위해 솔레노인드 동작 디바이스에 인가된다.
스위칭된 정규전압은 제 6단계로 구성되는 시간주기동안 솔레노이드 동작 디바이스로부터 제거되어 솔레노이드 동작 디바이스의 전압의 극성반전을 제 5전압레벨로 제공하여 솔레노이드의 전자기장을 소모시켜 전기자 수단을 그 정지지점으로 복귀시킨다.
바람직한 실시예의 설명
제 5도의 회로의 주 파형은 제 2, 3, 및 4도의 카테시안 좌표시스템에 예시되어 있다. 3 가지 파형(10, 12 14) 각각의 횡좌표는 동일한 시간스케일을 나타내므로 파형의 관계는 보다 잘 이해된다. 제 2도는 입력잡음필터 및 성형기(16)에 의해 성형되는 회로에 대한 펄스입력파형(10)을 예시한다. 논의된 바와 같이 전형적인 구형파펄스입력이고 바람직한 실시예에서 특히 250㎲ 내지 3ms의 길이로 변화하는 동작시간지속기간을 가진다.
제 3도는 제 2도의 입력파형에 응답하여 저전류 신호처리회로(20)에 의해 발생된 솔레노이드 코일(18)에서의 고전력분의 전압파형(12)을 예시한다. 이 파형은 전압성형의 6단계 (21, 22, 23, 24, 25, 26) 를 예시한다. 제 1단계(21)는 파형(12)의 시작시에 제 1전압레벨 즉 70V의 고전압 부스트(boost)이다.
제 2단계(22)에서, 그 전압은 제거되고 제 3전압레벨로의 음의 전압클램프(voltage clamp)에 의해 접진인 제 2전압레벨에 기준된 악 -0.6V로 클램핑된다.
제 3단계(23)에서, 정규전압레벨인 12V의 스위칭된 또는 초청된(chopped) 전압은 솔레노이드 코일(18)에 인가된다.
제 3단계의 끝에서 제 4단계(24)는 제 4전압레벨인 음의 15V로 클램핑된 전압을 예시한다. 제 5단계(25)는 전력이 턴오프될 경우 그리고 제 6단계(26)에서 입력펄스(10)의 끝이 큰 음의 값. 대략 75V인 제 5전압레벨로 스파이크(spike) 하여 솔레노이드 코일(18)의 전자기 에너지를 신속하게 소모시킬때까지 스위칭된 정규전압레벨인 12V의 인가상태이다.
처음 5개의 시간단계의 합계는 입력펄스의 동작시간과 총계적으로 동일하다.
제 4도는 이전에 식별된 전압파형의 6파형단계의 각각에 대응하는전류파형(14)을 예시한다. 제 1전압파형단계(21)에서, 전류는 10A의 피크전류로 상승한다. 이 피크전류가 감지될때, 제 2전압파형단계(22)는 제어된 조건하에서 피크전류가 하강하게 된다. 이 하강시간은 코일전류가 대략 6A 인 제 2전류레벨로 유지될때 제 3전압파형단계(23)까지 지속한다. 이 레벨은 드웰(dwell) 레벨이라 칭해진다. 전압파형이 제 4단계(24)로 진행할때, 제 2전류레벨은 제어된 조건하에서 약 3A 인 제 3전류레벨 또는 유지전류레벨로 급하강하며, 입력펄스(10)가 끝날때까지 제 5단계(25)로 유지된다.
펄스가 끝날때 하강은 인젝터로부터 흐르는 적합한 연료에 대한 입력펄스시간의 전범위를 커버하기 위해서 신속해야할 필요가 있다. 또한 전류가 고레벨로부터 저레벨로 하강할때 언더슈트가 없다는 점이 중요하다. 제 6단계(26)동안 코일전압이 제 5전압으로 급하강하여 솔레노이드 코일(18)의 전자기 에너지를 소모할때 전류는 제로로 하강한다.
제 1도의 일반 블록도를 참조하면, 회로는 저전류 신호처리시스템(20) 및 솔레노이드 코일(18)을 포함하는 전력스위칭시스템(28)으로 구성된다. 저전류 신호처리시스템(20)은 잡음필터 및 성형기회로(16), 코일 구동기 스위치 제어수단(30), 바이어스 스위칭회로(32), 피크전류검출기 및 고전류드웰제어(34), 및 고전류 시프트제어(36)로 구성된다. 전류스위칭시스템(28)은 코일전류 피드백저항기(R25) 를 포함하여 선택가능 코일구동전압 및 제어시스템(38), 전력스위치(Q2) 및 코일 역전압 제어시스템(40)으로 구성된다. 솔레노이드 코일(18)은 자동차용 고압연료인젝터와 같이 피제어 디바이스의 솔레노이드를 나타낸다.
게 1도 및 저전류 신호처리회로(20)인 제5A도를 참조하면, 제 2도에 예시된 입력펄스(10)는 잡음필터 및 성형기회로 또는 잡음필터(16)의 입력저항기(R1)에 공급된다. 잡음필터(16)의 기능은 입력펄스로 부터 원하지 않은 잡음을 제거하고 회로에 인가될 펄스를 성형하는 것이다.
잡음필터(16)의 출력은 저항기(R4)를 통해 입력저항기(R8)로 그리고 코일 구동기 스위치 제어수단(30)의 제 1비교기(44)의 비반전입력(42)으로 공급되고. 제 1 및 제 2가변저항기(R5 및 R6)를 통해 바이어스 스위칭회로(32)의 제 1 및 제 2스위치제어 트랜지스터(Q3 및 Q4)로 공급된다. 부가적으로 잡음필터의 출력은 또한 피크검출기(34)의 제 2비교기(52)를 인에이블하도록 공급된다.
전류신호간 소정레벨에 도달할때, 고출력펄스는 제 2비교기(52)로부터 공급된다.
입력펄스가 존재하지 않을때 하이상태인 반전된 입력펄스는 다이오드(D6)를 통해 전류시프트제어로 공급되어 시프트제어회로(36)의 출력 트랜지스터(Q6)가 연료분사펄스의 시작시에 리세트되도록 보장한다.
부가적으로 반전된 입력펄스는 저항기(R20) 를 통해 반전입력(54)으로 접속되어 제 1비교기(44)를 조절한다.
바이어스 스위칭회로(32)의 출력은 코일 구동기 스위치 제어수단(30)에 대한 바이어스레벨을 제어하도록 기능한다.
스위치제어 트랜지스터(Q3 및 Q4)가 오프임에 따라, 잡음필터(16)로 부터의 출력펄스는 제 3도의 전압파헝(12)의 피크레벨 또는 제 1단계(21)를 제어한다.
제 1스위치제어 트랜지스터(Q3)가 온이거나 또는 전도함에 따라 제 2가변 저항기(R6)상의 탭에 접지 또는 제 2전압레벨을 공급하여 잡음필터(16)의 출력신호는 제 3도의 전압파형(12)의 피크 드웰 레벨 또는 제 3단계(23)를 제어하고, 제 2스위치제어 트랜지스터(Q4)가 온이거나 전도함에 따라, 제 2가변저항기(R6)를 단락시켜, 제 1가변저항기(R5)에 의해 결정된전류는 유지 또는 제 3전류레벨 즉, 제 3도의 전류파형의 제 5단계(25)를 제어한다.
코일 구동기 스위치 제어수단(30)의 출력단은 코일 구동기 스위치의 스위칭 전력트랜지스터(Q2)의 작동을 제어하는 스위칭 트랜지스터(Q1)이다.
코일 구동기 스위치는 선택가능 코일 구동기전압 및 제어시스템(38)에 접속되어 코일구동기 스위치 트랜지스터(Q2)를 통해 솔레노이드 코일(18)로 공급될 부스트 또는 제 1전압레벨, 또는 정규 또는 실행전압레벨인 전압범위를 수신한다.
코일 구동기 스위치(Q2)의 출력은 솔레노이드 코일로, 다이오드(D2)를 통해 코일 역전압제어시스템(40)으로, 그리고 저항기(R28) 를 통해 전류 시프트 제어회로(36)의 플립플롭(48)의 리세트 입력(46)으로 접속된다.
코일 역전압 제어시스템(40)은 트랜지스터(Q5)를 턴온하는 전류 시프트 제어회로(36)의 출력 트랜지스터(Q6)로부터 트랜지스터(Q5)의 게이트(49)에서 입력신호를 수신하여 전압파형(12)의 제 2단계(22)에 도시된 바와 같이 대략 0.6V 인 D2 의 다이오드 드롭과 동일한 음의 전압클램프를 제공한다.
코일 역전압 제어시스템(40)의 기능은 솔레노이드 코일(18)을 통해 전류파형(14)의 몇가지 전류파형단계(21 내지 26)의 각각에서의 전류를 제어하는것이다.
솔레노이드 코일(18)을 통해 흐르는 전류량에 응답하는 코일전류 피드백신호는 솔레노이드 코일과 직렬로 접속된 저항기(R25) 에 걸린 전압드롭애 의해 발생된다.
이 피드백신호는 저항기(R24) 를 통해 피크검출기 및 고전류 드웰제어회로(34)의 피크검출기 회로부(35)에서의 제 2비교기(52)의 비반전입력(50)으로 공급된다.
잡음필터 출력펄스의 수신시에, 제 2비교기(52)는 저항기(R17 내지 R19) 및 커패시터(C6)에 의해 결정된 소정레벨 또는 피크전류레벨에 도달할때 전류신호를 허용하도록 인에이블되어 제 2비교기(52)로부터 고출력펄스를 제공한다. 제 2비교기로부터 고출력은 턴온이 제 1비교기(44)상에서의 입력전압을 낮게하는 제 1스위치제어 트랜지스터(Q3)에 공급된다. 부가적으로 제 2비교기(52)로부터의 출력은 선택가능 코일 구동전압제어(38)에 고급되어 부스트 전압을 턴오프한다.
피크전류는 제 1비교기(44)의 비반전입력(42)에서의 전압레벨이 제 2스위치제어 트랜지스터(Q4)의 작용에 의해 낮게 될때까지 유지되는 제 2단계(22)에서 피크 드웰 레벨로 하강한다.
코일전류 피드백신호는 또한 트랜지스터(R16) 를 통해 코일 구동기 스위치 제어회로(30)의 제 1비교기(44)의 반전입력(54)으로 공급된다. 피크전류검출기(35)는 전류파형(14)의 제 1단계(21)에서 최대전류레벨을 감지한다. 이 전류는 솔레노이드 코일(18)을 동작시켜 정지지점으로부터 이동하는 미도시된 전기자수단을 개시한다.
전류파형(14)의 제 2 및 제 3단계(22 및 23)에서의 전류레벨은 전기자의 이동을 그 끝지점으로 유지한다.
피크검출기회로(35)의 제 2비교기(52)의 출력은 피크전류검출기 및 고전류 드웰제어회로(34)의 고전류 드웰제어부(37)에 그리고 제 1스위치제어 트랜지스터(Q3)의 게이트(56)에 공급된다.
제 2비교기(52)의 출력은 또한 선택가능 전압 및 제어시스템(38)에 공급되어 전압파형(12) 상에 도시된 제 1단계(21)를 끝내고 코일 구동기 스위치(Q2)에 인가된 전압을 부스트 전압으로부터 런(run) 전압으로 스위칭한다.
고전류 드웰제어시스템(37)의 출력신호는 스위칭 트랜지스터(Q4)의 게이트(58)에 공급되고 커패시터(C11) 및 저항기(R26) 로 구성되는 RC 회로(60)를 통해 공급되는 시간지연신호이다.
고전류 드웰을 통하는 시간지연은 회로파형(14)상에 도시된 바와 같이 제 2단계 및 제 3단계(22 및 23)에 의해 표현된다.
제 3단계(23)의 끝에서, 고전류 드웰제어(37)의 출력신호는 플립플롭(48)의 세트입력에 인가된다. 이것은 코일 역전압 제어회로(40)의 트랜지스터(Q5)의 게이트(49)에 양의 전압을 인가하는 출력 트랜지스터(Q6)를 턴온하는 기능을 한다.
이것은 전압파형(12)의 제 4단계가 대략 70V인 제너다이오드(D3)의 값을 음의 값이 되도록 한다.
제 1비교기(44)의 출력은 코일 구동기 스위치(Q1)를 턴온하여 솔레노이드 코일(18)에 전압을 공급한다.
잡음필터 출력펄스의 수신시에, 제 2비교기(52)는 소정레벨에 도달할때 전류신호를 허용하도록 인에이블되어 제 2비교기(52)로부터 고출력펄스를 제공한다. 제 2비교기로부터의 고출력은 그 턴온이 제 1비교기(44)상에 입력전압을 낮게하는 제 1스위치제어 트랜지스터(Q3)에 공급되고 선택가능 코일 구동전압제어(38)에 공급되어 부스트 전압을 턴오프한다.
피크전류는 제 1비교기(44)의 비반전입력(42)에서의 전압레벨이 제 2스위치제어 트랜지스터(Q4)의 작용에 의해 낮아질때까지 유지되는 제 2단계(22)에서, 피크 드웰 레벨로 하강한다.
제 2비교기로부터의 고출력은 타임아웃이후 제 2스위치제어 트랜지스터를 턴온하는 타이머회로에 공급되어 제 1비교기의 입력에 공급된 전압레벨을 낮게한다.
이것은 솔레노이드 코일진압을 유지전압레벨로 낮게하는 결과를 가져온다.
타이머의 기능은 피크전류레벨 내지 유지전류레벨의 시간, 즉 제 2 및 제 3전압파형단계의 시간을 제공하는 것으로서 피크드웰레벨이 충분한 장시간 주기동안 전류를 제공하게 되어 고압 인젝터를 완전하게 동작시킨다.
코일 구동기 스위치 제어회로의 기능은 코일 구동기회로의 전력스위칭 트랜지스터를 제어하는 것이다. 이전에 상술된 바와같이, 입력펄스가 시작할때, 구동전압 선택논리회로를 동작시켜 부스트전압을 코일 구등기 스위치회로에 공급한다.
동시에 입력펄스는 제 1비교기를 통해 코일 구동기 제어회로를 동작시켜 코일 구동기 스위치회로를 턴온하는 저전력 스위칭 트랜지스터를 턴온시킨다.
부스트 전압이 코일 구동기 스위치에 공급되고 있기 때문에 부스트 전압은 전압파형의 제 1단계, 즉 피크검출기가 피크전류를 감지하고 스위칭 트랜지스터를 턴오프하는 신호를 공급 할때까지의 코일상에 머무른다.
이것은 코일에 대한 전압을 턴오프하고 솔레노이드 코일과 병렬롤 코일 역전압제어회로 또는 억제회로를 통해 전방을 턴오프하고, 그 전압은 전압파형의 제 2단계인 대략 0.6V 의 약간의 음의 전압으로 하강한다.
제 1비교기로부터 저전력 스위칭 트랜지스터로의 제어회로는 입력의 히스테리시스 제어를 비교기에 제공하고 이 히스테리시스는 제 2단계의 타이밍을 제공한다.
제 1비교기에 대한 입력이 스위칭 트랜지스터를 턴온하는데 효과적인 출력신호를 생산하는데 충분하다면, 공지되어 있는 회로의 피드백은 스위칭 트랜지스터가 제 3단계 또는 피크드웰 시간동안 스위치 온 및 오프하게 된다.
스위칭의 결과로서, 전류는 인젝터가 완전하게 동작되도록 보장하는 레벨로 유지된다.
타이머가 타임아웃할때 제 1비교기 상의 바이어스는 변화되고 또한 고전류- 유지전류시프트 제어회로는 세트된다.
이것은 코일 역전압 제어회로를 제어하도록 작동한다. 전압파형의 제 3단계의 끝에서, 스위칭 트랜지스터는 턴오프되고 코일에 걸린 전압은 억제회로의 제어하에서 음의 전압레벨로 스윙하게 된다.
억제회로는 턴오프에 기인하여 전압의 스윙을 제한하는 능동전계효과 트랜지스터를 갖는다.
고전류-유지전류 시프트 제어회로의 전계효과 트랜지스터를 제어하는 것은 플립플롭(48)이다. 플립플롭(48)의 기능은 억제회로가 제 4단계의 끝에서 언더슈트없이 피크드웰레벨로부터 유지전류레벨로 코일을 통한 전류를 하강시키도록 하는 것이다.
플립플롭(48)이 타임아웃할때, 전계효과 트랜지스터는 턴온되고 스위칭 트랜지스터가 턴온되어 실행전압을 코일에 공급한다.
다시 제 5단계동안, 스위칭 트랜지스터는 코일 구동스위치 제어회로의 히스테리시스에 기인하여 펄스 온- 오프모드로 작동된다. 이것은 잡음필터에 대한 입력펄스가 제거되고 스위칭 트랜지스터가 턴오프될때까지 지속한다. 억제회로의 전계효과 트랜지스터가 턴오프됨에 따라, 고전압 제너다이오드는 전압이 런전압으로부터 바람직한 실시예에서 75V인 제너다이오드의 음의 값으로 솔레노이트 코일에 스윙하도록 한다.
공지된 바와 같이, 코일에너지는 소모하고 솔레노이드 코일은 비동작되고 아마춰 수단은 그 정지지점으로 복귀한다.
입력펄스의 제거는 다음 작동입력펄스에 대한 준비시에 연료인젝터 구동기 시스템을 그 절규상태로 리세트하도록 작동한다.

Claims (12)

  1. 전기자 수단을 갖는 솔레노이드 동작 디바이스에 인가되는 전류의 적어도 3가지 레벨, 즉 피크레벨, 드웰레벨, 및 유지레벨을 제어하는 솔레노이드 동작 디바이스를 작동시키기 위한 전자 전력제어시스템(20, 28)에 있어서,
    솔레노이드 코일(18)로 구성된 솔레노이드 동작 디바이스의 동작시간을 표시하는 입력펄스(10)를 수신하여, 5개의 시간단계(21 내지 25)를 갖는 동작펄스(12, 14)를 발생시키기 위한 입력수단(16);
    상기 입력수단에 작동적으로 결합되고, 제 1단계 시간주기(21)동안 제 1전압레벨을 솔레노이드 동작 디바이스에 인가하여 솔레노이드에 전자기장을 발생시켜 전기자 수단의 이동을 그 정지지점으로부터 그 끝지점쪽으로의 이동을 개시시키기 위한 스위치(Q2)를 제어하기 위해 상기 작동펄스의 선두에지에 응답하는 코일 구동기 스위치 제어수단(30);
    솔레노이드 코일을 통해 흐르는 전류를 감소시키는 제 2단계 시간주기(22)동안 상기 제 1전압레벨을 제거하도록 작동가능한, 피크전류를 나타내는 전기신호를 발생시키기 위해 솔레노이드 코일을 통해 흐르는 전류량에 응답하는 피크전류 검출수단(34);
    제 3단계 소정시간주기(23)동안 정규전압을 솔레노이드 코일에 인가하여 전기자 수단의 이동을 끝지점으로 유지하기 위한 솔레노이드 코일의 전자기장을 지속시키도록 작동가능한 드웰레벨전류 전기신호를 지연의 끝에서 발생시키기 위해 피크전류를 나타내는 상기 전기신호에 응답하는 시간지연수단(37);
    드웰레벨전류가 보다 낮은 유지레벨전류로 감소하게 되는 제 4단계 소정시간(24)동안 상기 정규전압을 솔레노이드 코일로부터 디커플링하기 위해 상기 드웰레벨전류 전기신호의 끝에 응답하는 디커플링수단;
    상기 정규전압을 솔레노노이드 코일에 인가하여 제 5단계 시간주기(25)동안 전기자 수단을 그 끝지점에서 유지시키기 위한 솔레노이드 코일(18)의 전자기장을 지속시키기 위해 상기 보다 낮은 유지레벨전류에 응답하는 수단; 및
    상기 정규전압을 솔레노이드 코일로부터 제거하여 전기자 수단을 그 정지지점으로 복귀시키는 솔레노이드 코일의 유도된 전자기장을 허용하도록 상기 동작펄스의 후미 에지에 응답하는 수단; 으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 동작 디바이스를 작동시키기 위한 전자 전력제어시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 제 1전압레벨은 부스트 전압이고, 솔레노이드 동작 디바이스를 작동시키기 위한 기본 전력공급 전압인 정규전압레벨보다 실질적으로 더 높은 것을 특징으로 하는 솔레노이드 동작 디바이스를 작동시키기 위한 전자 전력제어시스템.
  3. 제 1항에 있어서 제 1전압을 제거하는 것은 제 1전압레벨을 제 3전압레벨로 변경시키기 위한 제 2전압레벨로 클램프된 음의 전압클램프로 이루어지는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 동작 디바이스를 작동시키기 위한 전자 전력제어시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 제 2전압레벨의 값은 제로인 것을 특징으로 하는 솔레노이드 동작디바이스를 작동시키기 위한 전자 전력제어시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 정규전압레벨을 제거하는 것은 정규전압레벨을 제 4전압레벨로 변경시키기 위한 제 2전압레벨로 클램프된 음의 전압 클램프로 이루어지는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 동작 디바이스를 작동시키기 위한 전자 전력제어시스템.
  6. 제 5항에 있어서, 제 2전압레벨의 값은 제로이고 제 3소정전압레벨은 제 4전압레벨보다 적은 음의 값이고 그 제 4전압레벨의 값은 제 5전압레벨의 값보다 적은 음의 값인 것을 특징으로 하는 솔레노이드 동작 디바이스를 작동시키기 위한 전자 전력제어시스템.
  7. 내연기관에서 솔레노이드 코일을 갖는 고압연료인젝터와 같은 고속 솔레노이드 동작디바이스를 작동시키기 위한 방법에 있어서,
    솔레노이드 코일이 동작될 전체시간과 동일하고 6개의 시간단계로 분할되는 시간지속 기간을 갖는 동작펄스를 발생시키는 단계;
    동작펄스의 제 1단계동안 동작펄스의 선두에지에 응답하여, 솔레노이드 디바이스 전기자의 그 정지지점으로부터의 이동을 개시하도록 동작가능한 전류를 솔레노이드 코일을 통해 발생시키기 위해 제 1전압레벨을 솔레노이드 코일에 커플링하는 단계;
    제 1단계동안 전류의 피크값을 검출하는 단계;
    피크값에 응답하여, 전기자의 이동을 지속하는데 충분한 전력을 제공하는 피크값 미만의 제 2값으로 전류를 하강시키는 제 2단계로 구성되는 시간주기동안 솔레노이드 코일로부터 제 1전압레벨을 디커플링하는 단계;
    제 3단계로 구성되는 시간주기동안, 솔레노이드 코일을 통해 전류를 유지하여 전기자의 이동을 그 끝지점으로 유지하기 위해 스위칭된 정규전압레벨을 솔레노이드 코일에 인가하는 단계;
    제 2전류값으로부터 제 3전류값으로 전류를 하강시키는 제 4단계로 구성되는 시간주기 동안 솔레노이드 동작 디바이스로부터 정규전압레벨을 디커플링하는 단계;
    제 5단계로 구성되는 시간주기동안, 솔레노이드 코일을 통한 전류를 제 3전류값으로 감소시켜 전기자를 그 끝지점에서 자기적으로 유지시키기 위해 스위칭된 정규전압레벨을 솔레노이드 코일에 인가하는 단계; 및
    솔레노이드 코일의 전압의 극성반전을 제 5전압레벨에 제공하여 솔레노이드 코일의 자기장을 소모시켜 전기자를 그 정지지점으로 복귀시키기 위해 솔레노이드 코일로부터 스위칭된 정규전압을 제거하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 고압연료인젝터와 같은 고속 솔레노이드 동작 디바이스를 작동시키기 위한 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 제 1전압레벨은 부스트 전압이고 솔레노이드 동작 디바이스를 작동시키는 기본 전력공급 전압인 정규전압레벨보다 실질적으로 더 높은 것을 특징으로 하는 내연기관의 고압연료인젝터와 같은 고속 솔레노이드 동작 디바이스를 작동시키기 위한 방법.
  9. 제 7항에 있어서, 제 1전압레벨을 디커플링하는 단계에서 제 1전압레벨의 극성반전이 제 2전압레벨로 클램프된 음의 전압클램프에 의해 제 3전압레벨로 제어되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 고압연료인젝터와 같은 고속 솔레노이드 동작 디바이스를 작동시키기 위한 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 제 2전압레벨의 값은 제로인 것을 특징으로 하는 내연기관의 고압연료인젝터와 같은 고속 솔레노이드 동작 디바이스를 작동시키기 위한 방법.
  11. 제 7항에 있어서, 정규전압레벨을 디커플링하는 단계에서 정규전압의 극성반전이 제 2전압레벨로 클램프된 음의 전압클램프에 의해 제 4전압레벨로 제어되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 고압연료인젝터와 같은 고속 솔레노이드 동작 디바이스를 작동시키기 위한 방법.
  12. 제11항에 있어서, 제 3전압레벨의 값은 제 4전압레벨의 값보다 적은 음의 값이고 그 제 4전압레벨의 값은 제 5전압레벨의 값보다 적은 음의 값인 것을 특징으로 하는 내연기관의 고압연료인젝터와 같은 고속 솔레노이드 동작 디바이스를 작동시키기 위한 방법.
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