KR20020032525A - 용량성 액츄에이터를 충전시키기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

용량성 액츄에이터를 충전시키기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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칼 하인쯔 호르닝어
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Abstract

특히, 내연 기관의 연료 분사 밸브의 용량성 액츄에이터는 상이한 충전 및 방전 시간으로 충전되거나 또는 방전된다. 상기 충전 시간을 짧게 하기 위하여, 최대 충전 시간으로 치수화된 재충전 커페시터(C2a, C2b)의 커페시턴스는 충전 프로세스가 이루어지는 동안 사전 설정된 시간(t1)으로 감소된다. 이러한 방법을 구현하기 위한, 두 개의 예시적인 실시예는 보다 자세하게 설명된다.

Description

용량성 액츄에이터를 충전시키기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR CHARGING A CAPACITIVE ACTUATOR}
본 발명은, 특히 내연 기관 연료 분사 밸브의 용량성 액츄에이터(capacitive actuator)를 충전하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 방법을 실행하기 위한 장치에 관한 것이다.
솔레노이드 밸브 대신에 압전 액츄에이터(piezo actuator)에 의하여 내연 기관의 연료 분사 밸브를 작동시키는 경우의 장점 중의 하나는, 액츄에이터의 스위칭 시간이 짧다는 점인데, 이는 가파른(steep) 니들 에지를 이끌고, 그리고 연료 분사량의 변동 정도를 작게 한다. 연소 기술의 관점에서 보면, 목표로 삼는 것은 충전 시간을 짧게 하는 것이다.
한층 더 완만한 연소 프로파일을 달성하기 위하여, 연료량이 사전 분사량(pre-injection quantity)과 주 분사량(main injection quantity)으로 분할되는데, 이는 연소를 보다 느리게 하여 연소 소음을 감소시키는 것을 가능하게 한다. 액츄에이터들은 사전에 일정한 충전 및 방전 시간(전원으로부터 액츄에이터로, 또는 그 반대로 전하를 전달하는 시간)으로 작동되는데, 내연 기관의 최대 부하 범위 또는 최대 회전 속도 범위에서도 여전히 사전 설정된 사전 분사 연료량으로 분사될 수 있도록, 상기 충전 및 방전 시간은 상당히 짧아야 한다.(예를 들어 100 μs)
예를 들어, 하나의 전하 소스(충전 커페시터 및 재충전 커페시터와 직렬 연결됨)으로부터 재충전 코일을 거쳐 액츄에이터로 충전시키는, 널리 사용되는 프로세스와 같은 충전 프로세스가 일어나는데, 여기서 재충전 코일의 인덕턴스는 재충전 커페시터 및 액츄에이터의 커페시턴스와 함께 충전 및 방전 프로세스의 시 정수(time constant, 충전 및 방전 시간)를 결정한다. 이러한 장치는 DE 19652801호에 공지되어 있다.
DE 195 29 667 C2에는, 온도의 영향과 노화의 영향을 보상하기 위하여, 압전 액츄에이터가 배치되는 진동 회로(oscillating circuits)의 주파수가 변화될 수 있는, 두 개의 압전 액츄에이터용 구동 장치가 기술되어 있다.
DE 197 14 607 A1에는, 압전 소자를 점진적으로 충전 및 방전하기 위한 방법이 기술되어 있는데, 재충전 프로세스는 저항과 커페시터를 구비한 충전 경로로부터 코일과 다른 커페시터를 구비한 다른 충전 경로로 충전이 시작된 후에 시간의 특정한 지점에서 스위칭 전환된다. 방전 프로세스는 역의 순서로 일어난다.
그러나, 짧은 충전 시간은 사람을 불쾌하게 만드는 주파수 범위에서의 높은 소음을 방출시킨다. 이는, 예를 들어 자동차에 있어서 내연 기관의 아이들링 운전 시 연소 소음이 작은 경우에 상당히 까다로운 문제이다.
본 발명의 목적은, 내연 기관 연료 분사 밸브의 용량성 액츄에이터를 작동시키기 위한 방법을 기술하는 것인데, 이는 상기 액츄에이터의 소음 방출을 현격하게 감소시킨다. 또한, 본 발명은 상기 방법을 실행하는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 이러한 목적들은 제 1 청구항에 기술된 특징에 의하여 달성된다. 종속항 제 3항 및 제 4항에 따르는 장치에 있어서는, 액츄에이터의 충전 시간 및 방전 시간은, 특히 내연 기관의 저부하 및 아이들링 범위에서, 예를 들어 100 μs와 200 μs의 범위 내에서 충전 프로세스 동안 다양한 값에 의하여 변동된다.
본 발명에 따른 방법은, 액츄에이터가 재충전 커페시터를 통하여 충전되고, 재충전 커페시터의 전체 커페시턴스, 즉 이 경우에 있어서는 병렬로 연결되며 예를 들어 200 μs의 최대 충전 시간을 가능하게 만드는 두 개 또는 그 이상의 재충전 커페시터(C2a, C2b)의 커페시턴스는, 충전 프로세스 동안 특정한 시간의 지점에서 병렬로 연결된 하나 또는 그 이상의 재충전 커페시터를 스위칭 오프시킴으로써 감소되며, 결과적으로 충전 시간은 짧아진다는 점에 있다.
다음은 최적의 충전 시간을 선택함에 적용된다: 충전 시간의 지속 시간은 연료 분사 최소 주기를 제한한다. 이것은, 연료 분사량이 연료 압력과 함께 상승하고, 연료 압력이 부하에 비례하며 분사와 동일한 주기를 갖기 때문에, 특히 높은 분사압에서 중요하다. 그러므로, 특히 사전 분사량(pre-injection quantity)이 낮은 특정 분사량을 달성하기 위해서는, 연료 압력이 증가하는 만큼 분사 주기가 보다 짧아질 필요하다.
다른 한편으로, 주 분사의 경우에는, 분사량이 부하에 종속하고 및/또는 압력에 종속한다. 부하가 작은 경우, 작은 분사량이 요구되지만, 큰 부하가 주어지는 경우 높은 연료 압력을 갖는 큰 분사량이 요구된다. 이러한 연료량과 연료 압력 사이의 상관 관계는, 높은 부하 범위에서조차도 주 분사에 대하여 상대적으로 긴 충전 시간을 사용하도록 한다.
예를 들어 100 μs와 200 μs의 사이에서와 같은 일정한 제한 범위 내에서, 용량성 액츄에이터의 상이한 충전 시간은 연소 프로세스와 관계되는 분사 프로파일에 아무런 영향을 미치지 못하며, 작동 신호의 타이밍을 전이시킴으로써 보상될 수 있는 지연 효과(분사의 시작과 종료의 지연)가 배제된다.
본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 장치의 예시적인 실시예가, 대략적으로 도시된 도면에 대하여 아래에 보다 상세하게 설명된다:
도 1은 공지된 장치의 기본 회로를 도시하고,
도 2는 본 발명에 따른 제 1 실시예를 도시하고,
도 3은 도 2에 따른 실시예의 충전 및 방전 시간 도표를 도시하고,
도 4는 본 발명에 따른 제 2 실시예를 도시하고, 그리고
도 5는 도 4에 따른 제 2 실시예의 충전 및 방전 시간 도표를 도시한다.
용량성 액츄에이터(P)를 충전 및 방전시키기 위한, 도 1에 따른 공지된 장치는 직렬 연결로 구성되는데, 이 직렬 연결은 양단에서 모두 접지 기준 전위(ground reference potential)에 연결되고, 전원(V)로부터 충전될 수 있는 전하 소스(charge source)인 충전 커페시터(C1), 충전 스위치(T1), 블록킹 다이오드(blocking diode, D1), 재충전 커페시터(C2), 재충전 코일(L) 및 하나 또는 그 이상의 병렬로 연결되는 액츄에이터(P, P'), 각각의 액츄에이터(P, P')와 직렬로 연결되는 선택 스위치(S, S')로 구성된다. 충전 스위치(T1)로 이어지는 재충전 커페시터(C2)의 단자는, 블록킹 다이오드(D2)와 직렬 상태에 있는 방전 스위치(T2)를 통하여 접지 기준 전위에 연결될 수 있다. 두 개의 스위치 (T1 및 T2)는 제어 스위치(ST)에 의하여 제어될 수 있다. 충전 커페시터(C1)의 커페시턴스는 재충전 커페시터(C2)의 커페시턴스보다 상당히 크다(C1>>C2).
충전, 방전 또는 선택 스위치 용어를 사용하는 경우에, 스위치는, 예를 들어 이들에 흐르는 전류가 영으로 떨어지는 경우에 자동적으로 재차 비도전성으로 되는 사이리스터(thyristor) 또는 모스펫(MOSFET)(다이오드와 직렬 연결됨)과 같이 온 또는 오프 스위칭되는 스위치로 이해되는 것이 바람직하다.
액츄에이터(P)를 충전시키는 것은, 충전 스위치(T1)을 폐쇄시킴으로써(스위치를 온(on)시킴으로써) 이루어진다. 여기서, 전하(charge)는, 재충전 커페시터(C2) 및 재충전 코일(L)을 통하여 액츄에이터(P)로 전하 소스(충전 커페시터(C1))의 반 사인파 진동(half sinusoidal oscillation)의 형태의 전류(I)로 전후로 이동한다. 이 경우, 충전 시간에, 액츄에이터 전압(U)은 특정값으로 상승하고, 액츄에이터(P)는 연료 분사 밸브를 개방한다.
전류(I)가 영으로 떨어지는 경우, 충전 스위치(T1)는 다시 개방되고(스위치를 오프시킴), 방전 스위치(T2)가 폐쇄되어(스위치를 온시킴) 방전 프로세스가 시작할 때까지 액츄에이터 전압(U)은 유지된다. 그런 다음, 전하는 액츄에이터(P)로부터 재충전 코일(L)을 통하여 재충전 커페시터(C2)로 전후로 이동한다; 액츄에이터 전압(U)이 다시 영으로 떨어지는 경우, 전류(I)는 영으로 떨어지고, 연료 분사밸브는 액츄에이터(P)에 의하여 폐쇄된다. 후속 충전 프로세스 전에, 방전 스위치(T2)는 다시 폐쇄되어야 한다. 즉, 분사 프로세스가 종료된다. 블록킹 다이오드(D1)에 의하여 충전 커페시터(C1)로 재충전되는 것이 방지된다.
도 2는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 회로를 도시하는데, 충전 스위치(T1a), 블록킹 다이오드(D1a) 및 재충전 커페시터(C2a)로 구성된 직렬 연결과, 다른 충전 스위치(T1b), 블록킹 다이오드(D1b) 및 재충전 커페시터(C1b)로 구성되는 동일한 형태의 직렬 연결이 병렬로 연결된다는 점에서, 그리고 충전 스위치(T1a 및 T1b)를 향한 두 개의 재충전 커페시터(C2a, C2b)의 단자는, 전류를 재충전 커페시터(C2b)로부터 다른 재충전 커페시터(C2a)로 전류를 전도하는 다이오드(D2b)에 의하여 서로 서로 연결된다는 점에서, 본 발명에 따른 제 1 실시예의 회로는 도 1에 따른 종래의 공지된 회로와 상이하다. 점선 표시된 화살표로 지시되며 , 병렬로 연결되는 이러한 유형의 다른 직렬 연결이 제공될 수 있다.
이러한 회로의 작동 모드는, 도 3의 다이아그램에 의하여 아래에 상술되는데, 도 3은 액츄에이터(P)의 전류 프로파일(I)과, 방전 스위치(T2) 및 충전 스위치(T1a, T1b)의 스위칭된 설정을 도시한다.
두 개의 재충전 커페시터(C2a, C2b)는, 예를 들어 200 μs의 목표 최대 충전 시간으로, 액츄에이터(P 또는 P')가 두 개의 커페시터(C2a, C2b)의 병렬 연결로부터 충전되는 방식으로 규격이 정해진다.
이를 위해, 시간 t0(도 3)의 지점에서, 두 개의 방전 스위치(T1a 및 T1b)는 동시에 스위칭되고, 그 결과로서 액츄에이터(P)는 커페시터(C1, C2a 및 C2b)로부터재충전 코일(L)을 통하여 충전되고, 사인파 전류(I)는 액츄에이터(P)를 거쳐 흐르기 시작하는데, 액츄에이터(P)는 선택 스위치(S)에 의하여 선택된다. 재충전 커페시터(C2a, C2b) 양자에서의 전압은 일정하게 떨어진다. 시간(t3)의 지점에서 전류(I)가 영으로 떨어질 때까지(파선으로 표시된 곡선), 양 충전 스위치(T1a, T1b)가 스위칭 온 상태로 유지되는 경우(파선으로 도시됨), 충전 시간은 t3- t0 =200 μs이다.
본 발명에 따르면, 충전 시간을 보다 짧게하기 위하여, 예를 들어 충전 스위치(T1a)는 예를 들어 시간(t1)의 지점에서 미리 개방, 즉 스위치가 오프된다. 결과적으로, 전류는 두 개의 커페시터(C1 및 C2b)의 직렬 연결로부터 유일하게 연속적으로 흐르는데, 결과적으로 전류(I, 실선으로 표시됨)는 이미 시간(t2)인 지점에서 영으로 떨어지고, 이 시간의 지점에서 제 2 충전 스위치도 스위칭 오프된다. 이때, 결과적으로 충전 시간은 t2-t0의 기간이 된다. 시간(t0)인 지점에서 시작되는 충전 시간의 종단은 < t1과 t3의 사이에서 변동될 수 있으며, 결과적으로 < 100 μs에서 여기서는 200 μs까지로 선택되는 최대 시간까지의 충전 시간이 선택될 수 있다. 충전 프로세스(t2)의 종단에서, 예를 들어 전체적으로 방전되지 않는 제 1 재충전 커페시터(C2a)에서의 전압은 +80 V인 반면, 예를 들어 제 2 재충전 커페시터(C2b)에서의 전압은 -50V일 수 있다.
예를 들어 시간(t4)의 지점에서 시작하여 액츄에이터(P)가 방전되는 동안, 양 충전 스위치(T1a, T1b)는 이미 스위칭 오프되고, 방전 스위치(T2)는 스위칭 온된다. 결과적으로, 액츄에이터(P)는 재충전 코일(L)을 통하여 양 재충전커페시터(C2a, C2b)로 방전되는데, 양 재충전 커페시터는 다이오드(D2a, D2b)에 의하여 병렬로 연결되고, 제 2 재충전 커페시터(C2b)는 먼저, 제 1 재충전 커페시터(C2a)의 전압(+80V)에 도달할 때까지 충전된다; 이때, 양 재충전 커페시터는 액츄에이터(P)가 방전될 때까지 더욱 더 일정하게 충전된다. 이러한 방식으로, 각각의 방전 시간은 각각의 선행 충전 시간에 대응한다. 그러므로, 선택된 예에 있어서 방전 시간(충전 시간 t0에서 t2)은, 시간(t6, 파선 곡선)인 지점 대신에, 시간(t5, 실선 곡선)인 지점에서 이미 종료된다.
각각의 선택 스위치(S 또는 S')는, 적어도 충전 시간의 시작 지점(t0)에서 부터 방전 시간(t5 또는 t6)의 종료 지점까지 스위칭 온되어야 한다.
도 4는 본 발명에 따른 제 2 실시예의 회로를 도시하는데, 제 2 실시예의 회로는 도 1의 공지된 회로와, 동일한 전류 전도 방향으로 제 3 블록킹 다이오드(D3)가 제 2 블록킹 다이오드(D2)와 직렬로 연결된다는 점에서 상이하고, 제 2 재충전 커페시터(C2b)와, 추가적인 충전 스위치(T3)와, 그리고 제 4 블록킹 다이오드(D4)로 구성되는 직렬 연결이 재충전 커페시터(C2a)와 재충전 코일(L)의 연결 지점으로부터 기준 전위에 연결되며, 제 4 블록킹 다이오드(D4)의 양극은 기준 전위로부터 제 2 재충전 커페시터(C2b)로의 방향으로 전류를 전도시킨다는 점에서, 그리고 제 4 블록킹 다이오드(D4)의 음극이 제 2 및 제 3 블록킹 다이오드의 연결 지점에 연결된다는 점에서 상이하다. 여기서, C1>>C2a,C2b이다. 또한, 두 개의 재충전 커페시터(C2a, C2b)는, 예를 들어 200 μs의 목표 최대 충전 시간으로 두 개의 커페시터(C2a, C2b)의 병렬 연결로부터 액츄에이터(P 또는 P')가 충전되는 방식으로 본실시예에서 규격이 정해진다.
이를 위하여, 시간(t0, 도 5)의 지점에서 양 충전 스위치(T1 및 T3)가 동시에 온 상태로 스위칭되고, 이의 결과로서 액츄에이터(P)가 커페시터(C1, C2a 및 C2b)로부터 재충전 코일(L)을 통하여 충전되고, 사인파 전류(I)가 액츄에이터(P)를 거쳐 흐르기 시작하는데, 이 액츄에이터(P)는 선택 스위치(S)에 의하여 선택된다.
양 재충전 커시터(C2a 및 C2b)에서의 전압은 일정하게 떨어진다. 전류(I, 파선 곡선)가 시간(t3)인 지점에서 영으로 떨어질 때까지 양 충전 스위치(T1 및 T3)가 온 상태로 스위칭되는 경우, 이때 충전 시간은 t3-t0=200 μs이다.
충전 시간을 보다 짧게하기 위하여, 충전 스위치(T1)은 시간(t1)인 지점에서 이미 개방, 즉 오프 상태로 스위칭되어 있다. 결과적으로, 전류는 단지 재충전 커페시터(C2b)로부터 재충전 코일(L)을 커쳐 액츄에이터(P)로 계속하여 흐르고, 그리고 전류가 시간(t2)인 지점에서 영으로 떨어질 때까지(도 5에서 t1으로부터 t2까지의 실곡선) C2b와 L을 방전시키기 위하여 소위 "프리휠링 전류(freewheeling current)"처럼 상기 액츄에이터(P)로부터 선택 스위치, 블록킹 다이오드(D4) 및 추가적인 충전 스위치(T3)를 거쳐 재충전 커페시터(C2b)로 되돌아 흐른다.
또한 상기 실시예에서 결과적으로는, 충전 시간은 단지 t2-t0인 구간 동안만 지속된다. 시간(t0)인 지점에서 시작되는 충전 시간의 종단은 이러한 방식으로 < t1 과 t3 사이에서 변동될 수 있으며, 결과적으로 선택된 최대 충전 시간은 < 100 μs에서, 여기서는 200 μs까지로 선택된 최대 충전 시간보다 작은 충전 시간이 선택될 수 있다.
충전 프로세스의 종단(t2)에서는, 제 1 실시예에서 처럼, 예를 들어 전체적으로 방전되지 않은 제 1 재충전 커페시터(C2a)에서의 전압은 +80 V인 반면, 제 2 재충전 커페시터(C2b)에서의 전압은 예를 들어 -50V일 수 있다.
시간(t4)인 지점에서 시작하여(충전 스위치(T1)이 스위칭 오프됨) 액츄에이터(P)가 방전되는 동안, 방전 스위치(T2)는 온 상태로 스위칭된다. 추가적인 충전 스위치(T3)가 이 시간 지점에서 여전히 온 상태로 스위칭되는 경우라면, 이미 제 1 실시예에서 기술된 바와 같이, 액츄에이터(P)는 재충전 코일(L)을 통하여 양 재충전 커페시터(C2a 및 C2b)로 방전되는데, 상기 재충전 커페시터들은 다이오드(D2)에 의하여 병렬 연결되고, 제 2 재충전 커페시터(C2b)는 먼저 제 1 재충전 커페시터(C2a)의 전압(+80V)에 도달할 때까지 충전된다; 이때 양 재충전 커페시터는 액츄에이터(P)가 방전될 때까지 더욱 일정하게 충전된다. 이러한 방식으로, 어떤 방전 시간도 다시 각각의 선행 충전 시간에 상응한다. 그러므로, 선택된 예(방전 시간(t0에서 t2))에서, 방전 시간은 시간(t6(파선 곡선))인 지점 대신에, 시간(t5(실선 곡선))에서 이미 종료된다.
충전 스위치(T1)가 스위칭 오프되는 시간(t4, 도 5)인 지점에서 시작하여, 액츄에이터(P)가 방전되는 동안, 방전 스위치(T2)는 스위칭 온된다. 여기서, 충전 스위치(T3)는 여전히 활동적으로 전류를 전도하거나, 또는 MOSFET으로 구현되는 경우에는 가상의 역 다이오드를 통하여 방전 스위치(T2)의 방향으로 전류를 전도한다(도 5에서 파선으로 도시됨).
결과적으로, 액츄에이터(P)는 재충전 코일(L)을 통하여 병렬로 연결된 양 재충전 커페시터(C2a, C2b)로 방전되며, 제 2 재충전 커페시터(C2b)는 먼저 제 1재충전 커페시터(C2a)의 전압(+80V)에 달할 때까지 다시 충전된다; 양 재충전 커페시터는 이때 액츄에이터(P)가 방전될 때까지 더욱 일정하게 충전된다. 이러한 방식으로, 어떤 방전 시간도 각각의 선행하는 충전 시간에 상응한다. 그러므로, 선택된 예(충전 시간 t0에서 t2)에서, 방전 시간은 시간(t6)의 지점 대신에(충전 시간 t0에서 t3, 파선 곡선으로 도시됨), 시간(t5)인 지점에서 이미 종료된다(실선).
각각의 선택 스위치(S, S')는 적어도 충전 시간의 시작(t0)에서 방전 시간(t5 또는 t6)의 종단까지 온 상태로 스위칭되어야 한다.
보다 짧은 충전 시간(충전 스위치(T1)가 추가적인 충전 스위치(T3)보다 앞서 스위칭 오프된다)을 지닌 제 2 실시예에서, 연료 분사량은 추가적인 충전 스위치(T3) 및 방전 스위치(T2)를 역으로 작동시킴으로써 최소화될 수 있다- T3는 T2가 스위칭 오프되는 경우 스위칭 온되고, 이의 역으로도 된다- 이의 결과로 방전 시간은 충전 시간을 즉시에 뒤따른다. T1 및 T3이 시간(t0)에서 동시에 스위칭 온되고, 시간(T3)의 지점에서 동시에 스위칭 오프되는 경우에는, T2 및 T3의 역 동작도 회피된다. 실제로, T1 및 T3가 동시에 스위칭 오프되고, T2가 스위칭 온되는 경우, T1 및 T2는 단시간의 겹침에 따라 스위칭 온되고, 충전 커페시터(C1)와 전원(V)은 이때 단락된다.

Claims (8)

  1. 용량성 액츄에이터(P, P'), 특히 내연 기관 연료 분사 밸브의 용량성 액츄에이터를 전하 소스(C1)로부터 재충전 커페시터(C2a, C2b)와 재충전 코일(L)의 직렬 연결을 통하여 충전시키기 위한, 그리고 상기 액츄에이터(P, P')를 상기 전하 소스(C1)보다 상당히 적은 커페시턴스를 지닌 상기 재충전 커페시터(C2a, C2b)로 방전시키기 위한 방법에 있어서,
    - 상기 재충전 커페시터(C2a, C2b)가, 사전 설정된 최대 충전 시간(t3-t0)으로 치수화되는 최대 커페시턴스를 구비하고, 그리고
    - 보다 짧아진 충전 시간(t2-t0)을 달성하기 위하여 상기 재충전 커페시터(C2)의 커페시턴스가, 상기 충전 프로세스의 시작(t0) 후에 특정 시간 지점(t1)에서 사전 설정된 수치로 감소되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    - 상기 재충전 커페시터의 최대 커페시턴스는, 두 개 또는 그 이상의 재충전 커페시터(C2a, C2b)를 병렬 연결시킴으로써 달성되고, 그리고
    - 상기 재충전 커페시터(C2a, C2b) 중의 하나(C2a) 또는 둘이, 상기 재충전 프로세스의 시작(t0) 후에 특정 시간 지점(t1)에서 상기 전하 소스(C1)로부터 단절되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항의 방법을 실행하기 위한 장치로서, 전원(V)로부터 충전될 수 있는 전하 소스(C1)와 상기 액츄에이터(P, P') 사이에 배치되는 충전 스위치(T1a), 블록킹 다이오드(D1a), 재충전 커페시터(C2a), 및 재충전 코일(L)의 직렬 연결을 구비하고, 상기 블록킹 다이오드(D1a)와 재충전 커페시터(C2a)의 연결점을 기준 전위에 연결하는 방전 스위치(T2)를 구비하며, 상기 모든 스위치들은 제어 회로(ST)에 의하여 제어되는 장치에 있어서,
    - 각각의 경우에 다른 하나의 충전 스위치(T1b), 블록킹 다이오드(D1b), 및 다른 재충전 커페시터(C2b)로 구성되는 다른 하나 또는 그 이상의 직렬 연결이, 상기 충전 스위치(T1a), 블록킹 다이오드(D1a), 및 재충전 커페시터(C2a)로 구성되는 상기 직렬 연결과 병렬로 배치되고, 그리고
    - 상기 방전 스위치(T2)의 방향으로 전류를 전도시키는 다이오드(D2a, D2b)가, 충전 스위치(T1a, T1b)와 마주하는 재충전 커페시터(C2a, C2b)의 각각의 단자와 상기 방전 스위치(T2) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항의 방법을 실행하기 위한 장치로서, 전원(V)에 의하여 충전될 수 있는 전하 소스(C1)와 상기 액츄에이터(P, P') 사이에 배치되며, 그리고 제 1 충전 스위치(T1), 제 1 재충전 커페시터(C2a)와 재충전 코일(L)의 상기 충전 스위치(T1)로부터 전류를 전도시키는 제 1 블록킹 다이오드(D1)로 구성된 직렬 연결을 구비하고, 상기 제 1 블록킹 다이오드(D1)와 상기 제 1 재충전 커페시터(C2a)의 연결점을, 기준 전위로 전류를 전도시키는 제 2 블록킹 다이오드(D2)를 통하여기준 전위로 연결시키는 방전 스위치(T2)를 구비하며, 상기 모든 스위치들이 제어 스위치(ST)에 의하여 제어되는 장치에 있어서,
    - 제 3 블록킹 다이오드(D3)가, 전류 전도와 동일한 방향으로 상기 제 2 블록킹 다이오드(D2)와 직렬로 연결되고,
    - 제 2 재충전 커페시터(C2b), 다른 충전 스위치(T3), 및 제 4 블록킹 다이오드(D4)로 구성되는 직렬 연결이, 상기 제 1 재충전 커페시터(C2a)와 상기 재충전 코일(L)의 연결 지점으로부터 상기 기준 전위에 연결되고, 상기 제 4 블록킹 다이오드(D4)가 기준 전위의 방향에서 상기 제 2 재충전 커페시터(C2b)로 전류를 전도시키며, 그리고
    - 상기 제 4 블록킹 다이오드(D4)의 음극이 상기 제 2 및 제 3 블록킹 다이오드(D2, D3)의 연결 지점에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    - 양자의 전하 스위치(T1a, T1b; T1, T3)가 동시에 온상태로 스위칭되어 상기 액츄에이터(P, P')를 충전시키고, 그리고
    - 상기 전하 스위치(T1, T1a) 중의 하나 또는 두 개가 특정 시간 지점(t1)에서 오프 상태로 스위칭되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 방전 스위치(T2)가 전도성인 경우, 상기 액츄에이터(P, P')가 한편으로는 상기 제 1 재충전 커페시터(C2a)를 통하여 방전되고, 다른 한편으로는 상기 제 2 재충전 커페시터(C2b)와 상기 다른 전도성 충전 스위치(T3) 또는 그 역방향 다이오드를 통하여 방전되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 4항에 있어서, 상기 다른 충전 스위치(T3)가 상기 방전 스위치(T2)에 대하여 역으로 작동되고, 즉 상기 방전 스위치(T2)가 오프 상태로 스위칭되는 경우 상기 다른 스위치(T3)가 온 상태로 스위칭되고, 그리고 상기 방전 스위치가 온 상태로 스위칭되는 경우 상기 다른 스위치가 오프 상태로 스위칭되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 3항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방전 스위치(T1, T3, T1a, T1b) 및 상기 방전 스위치(T2)가 MOSFET 스위치로 구현되는 것을 특징으로 하는 장치.
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