JP4414324B2 - 誘導性電気アクチュエータ用の駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、誘導性電気アクチュエータ用の駆動装置に関する。

本発明は、自動車の内燃機関に対する燃料噴射システムの電気インジェクタ、とくに、ディーゼルエンジンに対する共通レール燃料噴射システム用の電気インジェクタを駆動するために有効に使用されるが、しかしそれに限定されるものではない。以下、その一般的な技術範囲を制限せずにこれを明確に説明する。

しかしながら、本発明の駆動装置は、ガソリン、メタンまたはＬＰＧエンジンのような別の種類のエンジンに対して、あるいは別の種類の誘導性電気アクチュエータ、たとえば、ＡＢＳシステム等に対するソレノイドバルブ、可変タイミングシステムに対するソレノイドバルブ等に対して使用されてもよい。

知られているように、各電気インジェクタに電流を供給するために共通レール燃料噴射システムの電気インジェクタを駆動したとき、通常その時間プロフィールは第１のホールディング（ｈｏｌｄｉｎｇ）値まで急速に上昇するセクションと、第１のホールディング値の周辺の第１の振動振幅セクションと、第２のホールディング値に低下する第１の下降セクションと、第２のホールディング値の周辺の第２の振動振幅セクションと、およびほぼゼロの値に低下する第２の急速下降セクションとを含んでいる。

実際に知られているように、電気インジェクタは、噴射ジェットを通って外部と連絡している空洞を規定し、一方において噴射された燃料の圧力の、他方においてばねおよびロッドの対抗した軸方向の推力の下でジェットを開放および閉鎖する軸方向に移動できるピンが収容されている外部本体を備えており、ロッドは、ジェットと反対側にプランジャの軸に沿って配置され、電磁的に駆動されたメータリングバルブによって付勢される。

電気インジェクタの初期開放段階の期間中、ばねの動作に対して相当の力が加えられなければならないだけでなく、ロッドが可能な最速の時間でその静止位置から作動位置に移動されなければならない。これは、初期段階における電磁石励起電流がかなり高いためである（第１のホールディング値）。電流プロフィールの第１のホールディング値への急速な上昇は、付勢の開始の瞬間に関して十分なタイミングの正確さを保証するために必要である。しかしながら、ロッドが最終的な位置に到達すると、電気インジェクタは依然として低い電流で開放した状態のままであり、したがって電磁石励起電流プロフィールにおいては第２のホールディング値の周辺に下降セクションおよびホールディングセクションが現れる。

この励起電流プロフィールは以前には、電気インジェクタが一方において給電線に直接接続され、他方において制御された電子スイッチを通って接地ラインに接続された駆動装置を使用することにより得られていた。

しかしながら、この駆動装置には、たとえば、電気インジェクタのケーブル導体上の絶縁の損失と、その導体と自動車の車体との接触等によるその電気インジェクタのいずれかの端子の１つの接地端子への短絡の結果、電気インジェクタ自身および、または駆動装置が永久的な損傷を受け、それによって自動車両をシャットダウンさせ、これは、運転中のとき非常に危険であるという欠点があった。

この危険な欠点を克服するために、本出願人の名義による欧州特許ＥＰ ０ ９２４ ５８９号明細書において駆動装置が提案されており、それにおいて、電気インジェクタは給電線に関して浮動しており、すなわち、それらは給電線および接地ラインにそれぞれの制御された電子スイッチを通って接続される。この方法では、電気インジェクタの端子の１つの接地端子または電源に対する短絡回路は電気インジェクタに損傷を与えず、したがってこの単一の電気インジェクタをサービスに利用できないようにするだけで自動車をシャットダウンさせずに車両は電気インジェクタを１つ欠いた状態で動作を続けることができる。

上述した欧州特許明細書に記載されている駆動装置においては、電気インジェクタの初期開放段階で電流の急速な上昇を生じさせるために必要な高い電圧は、自動車両の電池により供給された電圧を上昇させることが可能であり、本質的にＤＣ−ＤＣコンバータから構成されているブースト回路によって生成される。

エンジンの、とくに、共通レール燃料噴射システムを備えたディーゼルエンジンの性能を改善してそこからの排気物を減少させるために追求される方法の１つは、たとえば、１８００バールの値に燃料噴射圧力を増加させることであることもまた知られている。

圧力のこの増加の最も直接的な結果として、燃料の圧力を相殺して電気インジェクタを閉鎖された状態に維持するためにばねによって与えられる力が増加する。その結果、ばねの作用を克服するためにもっと大きい力を電気インジェクタのロッドに加えることが必要になるであろう。電流レベルを変化させることを必要とせずに電磁石によって与えられる力を増加させるために、電磁石の巻回数およびしたがってインダクタンスが増加される必要がある。

この結果、電流が急速に上昇する電気インジェクタの初期制御段階の期間中にブースト回路によって供給されなければならないエネルギＥ＝（１／２）・Ｌ・Ｉ² （およびしたがって電力）が増加する。

しかしながら、電気インジェクタに供給されることのできる電力にしたがってＤＣ−ＤＣコンバータのディメンションが定められ、とくに、ＤＣ−ＤＣコンバータのディメンションが電力の関数として増加すると仮定すると、このＤＣ−ＤＣコンバータの出力から得ることが所望される燃料噴射圧力を上昇させるには、現在使用されているものより著しく大きいディメンションのＤＣ−ＤＣコンバータを使用する必要があり、その結果ＤＣ−ＤＣコンバータにより占有される面積、駆動装置の全体的な容積、およびその関連する費用が増加する。

ＤＣ−ＤＣコンバータおよび、したがって、電気インジェクタ用の駆動装置の全体的な容積に関する問題を克服するために、近年、単一のキャパシタから構成されている電圧ブースト回路が開発され、この回路は、非作動状態にあるすなわち燃料噴射動作に関与しない１以上の電気インジェクタを使用してそのキャパシタを再充電することができる。

とくに、電圧ブースト回路のキャパシタを再充電することが決定された瞬間に、まず第１にその瞬間に燃料噴射動作に関与していない電気インジェクタが識別され、その後電気エネルギがその電気インジェクタ中に蓄積され、最後にその蓄積された電気エネルギがこの電気インジェクタから電圧ブースト回路のキャパシタに移送される。

燃料噴射動作に関与しない電気インジェクタの１つに電気エネルギを蓄積し、その蓄積された電気エネルギを電圧ブースト回路のキャパシタに移送することは、図１の例に示されている駆動装置を使用することにより行われ、この装置は符号10により全体的に示された電力回路を備え、この電力回路は、各インジェクタ12に対して１つずつである複数の駆動回路11と、および各駆動回路11の動作を制御することのできる制御回路（示されていない）とを含んでいる。

簡明にするために、図１には、エンジンの同じシリンダバンク（示されていない）に属する２つの電気インジェクタにそれぞれ関連した２つの駆動回路11が示されており、また、この図面では、各インジェクタは直列に接続された１つの抵抗および１つのインダクタから構成されたその対応した等価回路と共に示されている。各駆動回路11は、公称値が典型的に１２Ｖである電圧ＶＢＡＴＴを供給する自動車両の電池23の正極および負極に接続された第１および第２の入力端子13、14と、全ての駆動回路11に共通であるブースト回路8 の第１および第２の出力端子に接続された第３および第４の入力端子15、16を備えており、ブースト回路8 はそれらの間に電池電圧ＶＢＡＴＴより大きい、たとえば５０Ｖ等のブーストされた電圧ＶＢＯＯＳＴ を供給し、さらに各駆動回路11は第１および第２の出力端子19、20を備えており、それらの間には関連した電気インジェクタ12が接続されている。

関連した駆動回路11の第１の出力端子19に接続された各電気インジェクタ12の端子は典型的に“高い方”または“ホット”側の端子として知られており、一方関連した駆動回路11の第２の出力端子20に接続された各電気インジェクタ12の端子は典型的に“低い方”または“コールド”側の端子として知られている。

その簡単な実施形態において、ブースト回路8 は、このブースト回路8 の第１および第２の出力端子の間に接続された単一の“ブースト”キャパシタ21から構成されており、このキャパシタ21を横切る電圧がたとえば５０Ｖの予め定められた高い方の値より大きいときに第１の論理レベルをたとえばハイとみなし、キャパシタ21を横切る電圧がたとえば４９Ｖの予め定められた低い方の値より小さいときに第２の論理レベルをたとえばローとみなす論理信号を出力するヒステリシス22を有する比較段がこのキャパシタを横切って接続されている。

各駆動回路11はさらに、第２の入力端子14および第４の入力端子16に接続された接地ライン24と、給電ライン25とを備え、この給電ライン25は、一方において陽極が第１の入力端子13に接続されると共に陰極が給電ライン25に接続された第１のダイオード26を通って第１の入力端子13に接続されており、他方において第１のＭＯＳトランジスタ27を通って第３の入力端子15に接続されており、この第１のＭＯＳトランジスタ27は第１の制御信号を制御回路（示されていない）から受取ることのできるゲート端子と、第３の入力端子15に接続されたウェル端子と、給電ライン25に接続されたソース端子とを有している。

各駆動回路11はさらに、制御回路（示されていない）によって供給される第２の制御信号を受取るゲート端子と、給電ライン25に接続されたウェル端子と、第１の出力端子19に接続されたソース端子とを有する第２のＭＯＳトランジスタ28と、制御回路（示されていない）によって供給される第３の制御信号を受取るゲート端子と、第２の出力端子20に接続されたウェル端子と、感知抵抗を流れる電流に比例した出力電圧ＶＳ を発生する演算増幅器32がその両端に接続されている感知抵抗31から構成された感知段を通って接地ライン24に接続されているソース端子とを有する第３のトランジスタ29とを備えている。

各駆動回路11はさらに、接地ライン24に接続された陽極および第１の出力端子19に接続された陰極を有する第２の“フリーホイーリング（free-wheeling ）”ダイオード33と、および第２の出力端子20に接続された陽極および第３の入力端子15に接続された陰極を有する第３の“ブースト”ダイオード34とを備えている。

各駆動回路11の動作は、電気インジェクタ12中を流れる電流の異なったプロフィールによって特徴付けられる３つの主要な異なった段階に細分されることができ、その第１の段階は、電気インジェクタ12を開放することのできるホールディング値まで電流が急速に上昇する急速変化または“ブースト”段階であり、第２の段階は、先行する段階で達した値の周辺において電流が鋸歯状プロフィールにより振動するホールディング段階であり、第３の段階は、電流が先行する段階において想定された値からゼロであってもよい最終的な値に電流が急速に低下する急速放電段階である。

とくに、急速変化段階において、制御回路はトランジスタ27、28および29を閉路させ、それによってブーストされた電圧ＶＢＯＯＳＴ が電気インジェクタ12を横切って供給される。この方法においては、電流は、キャパシタ21、トランジスタ27、トランジスタ28、電気インジェクタ12、トランジスタ29および感知抵抗31を含むネットワーク中を流れて、時間にわたって実質的に線形的にＶＢＯＯＳＴ ／Ｌに等しい勾配で上昇する（ここで、Ｌは電気インジェクタ12の等価直列インダクタンスである）。ＶＢＯＯＳＴ はＶＢＡＴＴよりはるかに高いために、その電流はＶＢＡＴＴによって達成可能であるよりもはるかに急速に上昇する。

ホールディング段階において、トランジスタ29は閉路さられ、トランジスタ27は開路され、トランジスタ28は閉路と開路を繰返され、このようにして電池電圧ＶＢＡＴＴ（トランジスタ28が閉じられたとき）とゼロ電圧（トランジスタ28が開かれたとき）とが電気インジェクタ12を横切って交互に供給される。第１の場合（トランジスタ28が閉じられたとき）には、電流は、電池23、ダイオード26、トランジスタ28、電気インジェクタ12、トランジスタ29および感知抵抗31を含むネットワーク中を流れて、時間にわたって指数関数的に上昇し、一方第２の場合（トランジスタ28が開かれたとき）には、電流は、電気インジェクタ12、トランジスタ29、感知抵抗31およびフリーホイーリングダイオード33を含むネットワーク中を流れて、時間にわたって指数関数的に低下する。

最後に、急速放電段階において、制御回路はトランジスタ27、28および29を開路させ、一方電流は電気インジェクタ12を通過し、ブーストされた電圧−ＶＢＯＯＳＴ が電気インジェクタ12を横切って供給される。この方法では、電流は、キャパシタンス21、ブーストダイオード34、電気インジェクタ12およびフリーホイーリングダイオード33を含むネットワーク中を流れ、時間にわたって実質的に線形に−ＶＢＯＯＳＴ ／Ｌに等しい勾配を有して下降する。ＶＢＯＯＳＴ はＶＢＡＴＴよりはるかに高いので、その電流はＶＢＡＴＴにより達成可能であるよりもはるかに急速に下降する。この段階において、電気インジェクタ12中に蓄積された電気エネルギ（Ｅ＝［１／２］・Ｌ・Ｉ² に等しい）は、急速放電段階中に駆動回路11によって供給されたエネルギの一部分の回復を可能にするようにキャパシタ21に移送され、それによってシステムの効率を増加させる。計算に基づいて、この段階に関連したエネルギ回復率は、せいぜいほぼ２５％である（電気インジェクタのタイプ、使用される材料およびロッドを動かすために電磁石によって行われる機械的動作に応じて）ことが認められている。

上述したトランジスタ27、28および29に対する制御信号は、制御装置と一体のメモリ中に記憶されている動作パラメータに基づいて制御回路によって発生される。

これらの動作パラメータは通常エンジン動作状態の変化と一致して更新され、また、動作パラメータが更新されている期間中に、すなわち、動作パラメータのいくつかだけが更新されたときに制御信号が発生されることが生じる可能性がある。

この状況において、上述された制御信号は、均質ではない、すなわち、エンジン動作状態の単一のセットに関連しない動作パラメータに基づいて発生され、その結果電気アクチュエータが現在のエンジン動作状態に不適切な方式で作動される。

したがって、本発明の目的は、上述された欠点を克服する誘導性電気インジェクタ用駆動装置を提供することである。

本発明は、電気アクチュエータを通って流れる電流を調整するために選択的に制御されるスイッチング手段をそれぞれ含んでいる電気アクチュエータ用の駆動回路を具備している電力回路と、前記電力回路の各駆動回路の動作を駆動することができる制御回路とを備えている誘導型電気アクチュエータ用の駆動装置を提供し、この駆動装置の制御回路は、それぞれが１つの関連した駆動回路の前記スイッチング手段を制御する一連の制御モジュールを備えており、また、それぞれが前記駆動回路に対する同じ動作パラメータを記憶する少なくとも２つの記憶領域を有するメモリ手段と、動作パラメータに対する読出し手段と、前記記憶領域の一方への書込み手段のアクセスを規定すると同時に前記記憶領域の他方への前記読出し手段のアクセスを規定して前記記憶領域への前記書込み手段と前記読出し手段のアクセス権をスワップするために前記読出し手段および前記書込み手段と動作パラメータに対して協同するポインタ手段とを具備していることを特徴とする。

以下、本発明の非制限的な実施形態を示す添付図面を参照とすることにより本発明を説明する。
図２を参照すると、符号41は誘導性電気アクチュエータに対する全体的な駆動装置を示しており、それは本質的に、電気アクチュエータに電流を供給することのできる電力回路42と、この電力回路42を駆動して、一方において電流が時間にわたって予め定められたプロフィールをたどリ、他方において蓄積されたエネルギが電気インジェクタから電圧ブースト回路のキャパシタに移動される（上述したエネルギ移動基準にしたがって）方法で各電気アクチュエータを流れる電流を調整することのできる制御回路43とを備えている。

すでに述べたように、本発明は、自動車両の内燃機関に対する燃料噴射システムの電気インジェクタ、とくに、ディーゼルエンジンに対する共通レール燃料噴射システム用の電気インジェクタを駆動するために有効に使用されるが、しかしそれに限定されるものではない。以下、その一般的な技術範囲を限定的ではなくこれを明確に説明する。

図２の例において概略的に示されている電力回路42は、４つの電気インジェクタ12内の電流を制御することが可能であり、図１に示されている２つの電気インジェクタを制御する電力回路10と全体的に同様の回路からそれぞれ構成された２つの電力ブロック42a 、42b を備えている。したがって、この明細書において、電力回路10（図１）に類似した任意の一般的な素子に対しては同じ参照符号を割当て、詳細には説明しない。

しかしながら、制御回路43は、そのアーキテクチャまたは回路構造が図２に概略的に示されているＡＳＩＣ型の集積基板（ＡＳＩＣ＝特定用途向け集積回路）の形態をとることが好ましい。この図２は、電力回路42の４つの駆動回路11を駆動することのできる制御回路43の一例を示している。以下の説明はこれをとくに参照とするが、これはその一般的な技術範囲を制限するものではない。

制御回路43は本質的に、各電気インジェクタに対して１つ（すなわち各駆動回路に対して１つ）ずつである４つの制御ブロック44（その１つだけが破線で示されている）と、同期ブロック45と、ブースト駆動ブロック46と、電流測定ブロック47と、および制御基板または回路43を１以上の外部制御装置、とくに、外部マイクロ制御装置80とインターフェースすることのできる通信ブロック48とを備えている。

制御回路43を構成する上述の種々の電気ブロック44、45、46、47および48は、制御バス49によって相互接続されており、この制御バス49は、ブロック自身の間で制御信号を交換するだけでなく、それらブロックと外部制御装置、とくに、外部マイクロ制御装置80との間でも制御信号を交換する手段である。

図２を参照すると、測定ブロック47は、制御回路11の対応した感知段により供給された電圧Ｖ_S を各電気インジェクタ12に対して検出し、アナログ電圧信号Ｖ_S をデジタル電圧信号Ｖ_SENSE に変換して対応した感知抵抗31を流れる電流を示し、最後に、後者を各制御ブロック44に供給する機能を有し、一方通信ブロック48は、制御回路43に含まれている種々のブロックと外部マイクロ制御装置80との間における制御情報、データまたは信号の通信を管理する。

この場合、通信ブロック48は１６ビットの通信インターフェース（ＳＰＩインターフェース）から構成されており、この通信インターフェースは、好ましくは同期的な通信を行うことができ、外部マイクロ制御装置80または内部ブロックにより行われるデータ読出し／書込み動作に関する通信リクエストを管理することのできる第１の制御モジュール（示されていない）と、種々の読出し／書込み動作における制御回路43の種々のブロックへの種々のメモリおよび、または内部レジスタ中のデータのアドレス指定を管理することのできる通信プロトコルを実施する機能を有する第２の制御モジュール（示されていない）とを含んでいる。

しかしながら、ブースト駆動ブロック46は、関連したブースト装置の付勢を制御する駆動装置41の各第１のＭＯＳトランジスタ27を制御する機能を有している。この場合、図２に示されるようにブースト駆動ブロック46は２つの駆動回路11にそれぞれ接続された１対のブースト装置を管理することが可能であり、その入力側が情報の一連の項目を受取るために制御バス49に接続され、これらの項目に基づいてブースト装置の第１のＭＯＳトランジスタ27の制御信号を発生する。

同期ブロック45は制御バス49に接続されており、制御ブロック44の動作状態に関係する情報を符号化した状態信号ＳＦＬＡＧをこの制御バス49から受取り、制御ブロック44によって各駆動回路11に発生された駆動アクションを同調させることのできる同期信号Ｓ_SINCをその制御バス49に出力する。

制御ブロック44は、各駆動回路11の動作を駆動することができ、それらは対応した電気インジェクタ12の瞬間的な動作状態をチェックする。

詳細に述べると、各制御ブロック44は、各駆動回路11の感知抵抗31を流れる電流の値を示す入力信号Ｓ_SENSE と、第２のＭＯＳトランジスタ28（駆動回路11の“高い方”に存在する制御されたスイッチ28）の動作状態に関する情報の一連の項目を含んでいるフィードバック信号ｈｓ ｆｂｋと、および第３のＭＯＳトランジスタ29（駆動回路11の“低い方”に存在する制御されたスイッチ29）の動作状態に関する情報の一連の項目を含んでいるフィードバック信号ｌｓ ｆｂｋとを受取ることができる。

すでに述べたように、各制御ブロック44はさらに制御バス49に接続されており、制御ブロック44自身が、電気インジェクタ12を駆動するために予め定められた共通ストラテジにしたがって、駆動回路11に発生されることとなるコマンドを別の制御ブロック44により発生されたコマンドと同期させることができるようにすることのできる情報の一連の項目を符号化した信号Ｓ_SINCをこの制御バス49から受取る。

各制御ブロック44はさらに、制御信号ｈｓ ｃｍｄを第２のＭＯＳトランジスタ28に出力し、制御信号ｌｓ ｃｍｄを第３のＭＯＳトランジスタ29に出力することが可能であり、この制御ブロック44の動作状態に関する情報の一連の項目を含んでいる状態信号Ｓ_FLAGは各制御バス49を通って同期ブロック45に送信されることができる。この場合、制御ブロック44はいくつかの内部レジスタ（示されていない）中に記憶されている複数の制御フラッグを状態信号ＳＦＬＡＧで符号化する。

図２においてさらに明瞭に示されているように、各制御ブロック44は１対の制御段を含んでおり、以降44a で示されるその第１のものは、対応した制御回路11に直接接続されたアナログ回路の形態をとり、以降44b で示される第２の制御段は、一方において制御バス49に接続され、他方において第１の制御段44a に接続され、これに対して、第２のＭＯＳトランジスタ28から制御信号ｈｓ ｃｍｄを供給すると共に第３のＭＯＳトランジスタ29から制御信号ｌｓ ｃｍｄを供給する。

とくに、第１の制御段44a は、第２および第３のＭＯＳトランジスタ28および29に制御信号ｈｓ ｃｍｄおよびｌｓ ｃｍｄの関数として発生された分極電圧を供給するためにそれらトランジスタの端子に接続された一連の出力ピンまたは端子を備えている。省略名ＤＨＳ、ＧＨＳおよびＳＨＳで示されている第１、第２および第３のピンはそれぞれ第２のＭＯＳトランジスタ28のウェル、ゲートおよびソース端子に接続され、一方省略名ＤＬＳ、ＧＬＳで示されている第４および第５のピンはそれぞれ第２のＭＯＳトランジスタ29のウェルおよびゲート端子に接続されている。

第１の制御段44a はさらに、“高い方”を監視する回路と、および“低い方”を監視する回路（示されていない）とを備え、これら回路は、第２および第３のＭＯＳトランジスタ28および29の動作に関する情報を符号化した各フィードバック信号ｈｓ ｃｍｄおよびｌｓ ｃｍｄを第２の制御段44b に入力することができる。

しかしながら、第２の制御段44b は、第１の制御段44a からフィードバック信号ｈｓ ｆｂｋおよびｌｓ ｆｂｋを入力として受取ると共に同期信号ＳＳＩＮＣを受取り、状態信号ＳＦＬＡＧおよび制御信号ｈｓ ｃｍｄおよびｌｓ ｃｍｄを出力することができる。

第２の制御段44b はさらに、割込みリクエスト信号をフィードバック信号ｈｓ ｆｂｋおよびｌｓ ｆｂｋの関数として外部マイクロ制御装置80に供給すると共に、外部マイクロ制御装置80から送信されたリクエストにより発生された一連のデータを符号化した信号と、およびアナログ回路47a の比較装置において電流量子化に対するしきい値レベルを設定する信号ＳＤＡＣ とを供給することができることに注意すべきである。

図３は、本質的に診断ブロック60と、第１のカウンタブロック61と、内部マイクロ制御装置62と、および主メモリ63とを含んでいる第２の制御段44b の回路アーキテクチャの一例を示している。

診断ブロック60は、エラー状態を検出し、その後そのエラー状態の関数として割込みリクエスト信号を内部マイクロ制御装置62および、または外部マイクロ制御装置80に対して発生するように、出力制御信号ｈｓ ｃｍｄおよびｌｓ ｃｍｄと入力フィードバック信号ｈｓ ｆｂｋおよびｌｓ ｆｂｋとを瞬間的に比較することができる。

主メモリ63は、内部マイクロ制御装置62中で実行されるべき種々の命令を含んでいるプログラムコードを記憶することが可能であり、また、内部マイクロ制御装置62に出力される命令に関するアドレスを記憶している第１のカウンタブロック61と協同するＲＡＭメモリブロック（２５６×１６）から構成されている。

図３を参照すると、第２の制御段44ｂはさらに、電気インジェクタ12の動作を特徴付ける同じ動作パラメータが記憶されている２つの記憶領域を有する補助メモリ64と、および内部マイクロ制御装置62および外部マイクロ制御装置80と協同して一方の記憶領域への内部マイクロ制御装置62のアクセスを規定すると同時に他方の記憶領域への外部マイクロ制御装置80のアクセスを規定する一連のポインタレジスタ71とを備えている。

このポインタレジスタ71はさらに、内部マイクロ制御装置62と外部マイクロ制御装置80との間で２つの記憶領域へのアクセス権をスワップ、すなわち交換するように内部マイクロ制御装置62および外部マイクロ制御装置80と協同することができる。

換言すると、補助メモリ64の読出し／書込みアクセス動作は、内部マイクロ制御装置62が電気インジェクタ12の進行中の制御動作において使用される動作パラメータを読出すために２つの記憶領域の一方にアクセスしたとき、進行中の動作に続いて電気インジェクタ12の制御動作において内部マイクロ制御装置62により使用されることが必要となる可能性のある動作パラメータに関して書込み動作（再プログラミングまたは更新）を行うために外部マイクロ制御装置80が他方の記憶領域だけにアクセスできるように構成される。明らかにポインタレジスタ71はアクセス可能な記憶領域を外部マイクロ制御装置80にアドレスし、これと交互にアクセス可能な記憶領域を内部マイクロ制御装置62にアドレスする。

図４および５は、２つの連続した動作段階における２つの記憶領域の中の補助メモリ64の下位区分および組織を概略的に示しており、第１の動作段階（図４）においてポインタレジスタ71は第１の記憶領域64ａ（グレーで強調されている）を外部マイクロ制御装置80にアドレスし、第２の記憶領域64b に内部マイクロ制御装置62をアドレスする。

したがって、この場合、第１の記憶領域64ａは、動作パラメータの重ね書きまたは再プログラムを行う外部マイクロ制御装置80に対して書込みのみアクセス可能であり、一方第２の記憶領域64b （強調されていない）は、補助記憶領域の中に記憶されている動作パラメータにアクセスしてこの動作パラメータの関数として制御信号ｈｓ ｃｍｄおよびｌｓ ｃｍｄを発生する内部マイクロ制御装置62に対して読出しのみアクセス可能である。

第１の動作段階から第２の動作段階への転移は、電気インジェクタ12の新しい付勢作用の開始を示す信号Ｓ_START を制御ブロック44が受取ったとき、および外部マイクロ制御装置80が第１の記憶領域64a における制御動作パラメータの更新を完了したときに発生される。

図５を参照すると、第２の動作段階において、第１および第２の記憶領域64a および64b へのアクセス権がスワップされ、その後第１の記憶領域64a （強調されていない）は、前に修正された動作パラメータを使用して新しく進行している動作を制御する内部マイクロ制御装置62に対して排他的にアクセス可能になり、一方第２の記憶領域64b はそこに含まれている動作パラメータの再プログラムを行う外部マイクロ制御装置80に対して排他的にアクセス可能になる。

上記の説明に基づいて、補助メモリ64の２つの記憶領域へのアクセス権の上述されたスワップにより、内部マイクロ制御装置62と外部マイクロ制御装置80との間のデータの書込み／読出し競合状態が除去されると共に、外部マイクロ制御装置80が後続的な付勢制御動作に対する“新しい”動作パラメータをプログラムすることができ、その一方で“古い”動作パラメータが変更されずに安定し、進行中の付勢制御動作中に内部マイクロ制御装置62が利用できる状態のまま残っている二重バッファ構造を構成することが可能になることに注意すべきである。

明らかに、この段階において、第１および第２の記憶領域に関連したアドレスは各ポインタレジスタ71中に一時的に記憶され、第１のポインタレジスタ（示されていない）は、交互に読出し専用として割当てられた２つの記憶領域の１つのアドレスを内部マイクロ制御装置62に供給することができ、一方第２のレジスタは、割当てられた他方の書込み記憶領域のアドレスを外部マイクロ制御装置80に供給することができる。

補助メモリ64は、それぞれが１６ワードを記憶することが可能であり、５本のアドレスラインから構成されたアドレスバスに接続された２つの記憶ブロックを含む（３２×１６）ＤＰＲＡＭ（二重ポートＲＡＭ）モジュールから構成されていることが好ましく、これらアドレスラインにおいては、４ビットがワードをアドレスするために使用され、５ビットが内部マイクロ制御装置62および外部マイクロ制御装置80によるその２つの記憶ブロックへのアクセスを規定するために使用される。

図３を参照すると、第２の制御段44b はさらに、補助メモリ64におけるデータ書込み／読出し中に使用される一連の第１のレジスタ70と、第１のレジスタ70中に記憶されるべきデータを選択することのできるマルチプレクサブロック（示されていない）と、および測定ブロック47の電流量子化しきい値を記憶する８ビットであることが好ましい第２のレジスタ（示されていない）とを含んでいる。

第２の制御段44b はさらに、主メモリ63中での符号化された命令の管理中に、たとえば条件付または直接ジャンプ命令の実行中等に補助記憶素子として使用される補助レジスタ72を含んでいる。

内部マイクロ制御装置62は、主メモリ63から命令を受取って、制御信号ｈｓ ｃｍｄおよびｌｓ ｃｍｄを発生する方法でそれらを復号して実行する機能を有している。とくに、図３を参照すると、内部マイクロ制御装置62は、電気インジェクタ12に対する付勢開始コマンド信号ＳＳＴＡＲＴ 、フィードバック信号ｈｓ ｆｂｋおよびｌｓ ｆｂｋを入力として受取り、制御信号ｈｓ ｃｍｄおよびｌｓ ｃｍｄを出力し、それら制御信号を交換するために制御バス49に接続されている。

駆動装置41の動作は上記の説明から容易に推測されることができるため、とくに説明する必要はない。

電気インジェクタ用の駆動装置41は、補助メモリ64の２つの記憶領域中に含まれている動作パラメータへの外部および内部マイクロ制御装置によるアクセス権の切替えが、電気インジェクタに供給されるコマンドが正確に発生されることを確実にし、そのコマンドは均質である、すなわち、電気アクチュエータ自身の真の動作状態にしたがって更新された動作パラメータのセットに基づいているために、非常に有効である。

最後に、本発明の技術的範囲を逸脱することなく、ここに記載されている駆動装置に対して種々の修正および変更が可能であることは明らかである。

従来技術による誘導型電気アクチュエータ用駆動装置の電力回路の概略図。 本発明により規定される誘導型電気アクチュエータ用の駆動装置のブロック図。 図２に示されている電気インジェクタ制御ブロックに含まれている制御段の回路アーキテクチャを示す概略図。 駆動装置のメモリ内に存在するデータへのアクセスが２つの連続した動作状態でどのようにして行われるかを示す概略図。 駆動装置のメモリ内に存在するデータへのアクセスが２つの連続した動作状態でどのようにして行われるかを示す概略図。

Claims (10)

1. 複数の誘導型電気アクチュエータ用の駆動装置であって、それぞれ前記誘導型電気アクチュエータを通って流れる電流を調整するために選択的に制御されるスイッチング手段を含んでいる複数の駆動回路を備えている電力回路と、前記電力回路の各駆動回路の動作を制御する制御回路とを具備している複数の誘導型電気アクチュエータ用の駆動装置において、
   前記制御回路は、それぞれが前記複数の駆動回路の関連した１つの駆動回路の前記スイッチング手段を制御する複数の制御モジュールを具備し、
   前記各制御モジュールは、
   それぞれが前記駆動回路に対する同じ動作パラメータを記憶する少なくとも２つの記憶領域を有するメモリ手段と、
   動作パラメータに対する読出し手段および書込み手段と、
   前記少なくとも２つの記憶領域の一方の記憶領域への書込み手段のアクセスを規定すると同時に前記記憶領域の他方の記憶領域への前記読出し手段のアクセスを規定して前記記憶領域への前記書込み手段と前記読出し手段のアクセス権をスワップするために前記読出し手段および前記書込み手段と動作パラメータに対して協同するポインタ手段とを具備していることを特徴とする駆動装置。
2. 前記ポインタ手段は、前記書込み手段が前記記憶領域の１つにおける前記動作パラメータの更新を終了したときに前記記憶領域へのアクセス権のスワップを行うことが可能であることを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
3. 前記誘導型電気アクチュエータは電気インジェクタであり、前記ポインタ手段は、各電気インジェクタの新しい付勢作用ごとにアクセス権の前記スワップを行うことが可能であることを特徴とする請求項１または２記載の駆動装置。
4. 前記制御モジュールはそれぞれ、前記制御モジュールの動作状態を示す状態信号（ＳＦＬＡＧ）を供給し、前記制御回路は、前記制御モジュールを互いに同期させることのできる共通の同期信号（ＳＳＩＮＣ）を発生するために前記状態信号（ＳＦＬＡＧ）を受取って処理することのできる同期手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の駆動装置。
5. 前記制御回路は、前記制御回路と外部制御手段との間における情報の通信を管理することができる通信手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の駆動装置。
6. 前記誘導型電気アクチュエータは電気インジェクタであり、前記制御回路は、前記電気インジェクタを通って流れる電流を前記電気インジェクタのそれぞれに対して検出することのできる測定手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の駆動装置。
7. 前記電力回路は少なくとも１つのブースト装置を備え、前記スイッチング手段は、前記電力回路内に存在している前記駆動回路に前記ブースト装置を接続する少なくとも１つの選択的に付勢可能な第１のトランジスタを備えており、前記制御回路は、前記ブースト装置の付勢を制御する方法で前記第１のトランジスタを制御することのできるブースト駆動手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の駆動装置。
8. 前記誘導型電気アクチュエータは電気インジェクタであり、前記駆動回路のそれぞれの前記スイッチング手段は、対応した電気インジェクタ中を流れる電流を調整する選択的に付勢可能な第２および第３のトランジスタを備えており、また、前記制御モジュールはそれぞれ、それが前記制御回路の第２および第３のトランジスタをそれぞれ制御する第１および第２の制御信号（ｈｓ ｃｍｄ，ｌｓ ｃｍｄ）を供給する各制御回路に接続されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の駆動装置。
9. 前記制御回路は、ＡＳＩＣ型集積基板から構成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の駆動装置。
10. 前記メモリ手段は、少なくとも２つの記憶ブロックを有するＤＰＲＡＭモジュールを備えていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の駆動装置。

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