JPH0641671Y2 - 電圧変位素子用駆動装置 - Google Patents
電圧変位素子用駆動装置Info
- Publication number
- JPH0641671Y2 JPH0641671Y2 JP1987019446U JP1944687U JPH0641671Y2 JP H0641671 Y2 JPH0641671 Y2 JP H0641671Y2 JP 1987019446 U JP1987019446 U JP 1987019446U JP 1944687 U JP1944687 U JP 1944687U JP H0641671 Y2 JPH0641671 Y2 JP H0641671Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- circuit
- control
- displacement element
- control transistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、電圧変位素子用駆動装置に関するものであ
る。
る。
（従来の技術） 例えば、内燃機関用燃料噴射ノズルの開弁圧を調整する
ため、数百ボルトの電圧印加で100ミクロン程度数百kg/
cm2の力を発生するPZT系セラミックス等の電圧変位素子
が用いられているが、この種の電圧変位素子を連続的に
駆動する場合には、電圧変位素子に印加すべき駆動用高
電圧のレベルを連続的に変化させることができる電圧変
位素子用駆動装置が必要となる。
ため、数百ボルトの電圧印加で100ミクロン程度数百kg/
cm2の力を発生するPZT系セラミックス等の電圧変位素子
が用いられているが、この種の電圧変位素子を連続的に
駆動する場合には、電圧変位素子に印加すべき駆動用高
電圧のレベルを連続的に変化させることができる電圧変
位素子用駆動装置が必要となる。
従来この種の電圧変位素子用駆動装置は、高電圧源の出
力側に設けられた制御用トランジスタの導通度を所要の
制御信号に応じて変化させ、所望のレベルの駆動用高電
圧を電圧変位素子に与える構成となっている。
力側に設けられた制御用トランジスタの導通度を所要の
制御信号に応じて変化させ、所望のレベルの駆動用高電
圧を電圧変位素子に与える構成となっている。
（考案が解決しようとする課題） 上述の従来装置では、駆動用高電圧のレベル制御を行な
うための制御用トランジスタのベースドライブの動作点
が高くなるため、構成が複雑となるという問題点を有し
ている。
うための制御用トランジスタのベースドライブの動作点
が高くなるため、構成が複雑となるという問題点を有し
ている。
本考案の目的は、制御用トランジスタのベースドライブ
の動作点が低電圧で済む、構成の簡単な電圧変位素子用
駆動装置を提供することにある。
の動作点が低電圧で済む、構成の簡単な電圧変位素子用
駆動装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するための本考案の特徴は、直流高圧電
源回路と制御回路とを有する電圧変位素子用駆動装置で
あって、制御回路は制御トランジスタと制御信号発生回
路とを有し、制御用トランジスタのコレクターエミッタ
回路が直流高圧電源回路の正側出力端と電圧変位素子の
一端との間に接続され、電圧変位素子の他端が直流高圧
電源回路の負側出力端に接続され、この制御用トランジ
スタと電圧変位素子の一端との接続点が実質的にアース
レベルであり、制御信号発生回路が入力信号に応じたレ
ベルの出力電圧を制御用トランジスタのベース電極に与
えている点にある。
源回路と制御回路とを有する電圧変位素子用駆動装置で
あって、制御回路は制御トランジスタと制御信号発生回
路とを有し、制御用トランジスタのコレクターエミッタ
回路が直流高圧電源回路の正側出力端と電圧変位素子の
一端との間に接続され、電圧変位素子の他端が直流高圧
電源回路の負側出力端に接続され、この制御用トランジ
スタと電圧変位素子の一端との接続点が実質的にアース
レベルであり、制御信号発生回路が入力信号に応じたレ
ベルの出力電圧を制御用トランジスタのベース電極に与
えている点にある。
（作用） 制御信号発生回路から入力信号に応じたレベルの出力電
圧が制御用トランジスタのベース電極に与えられる。制
御信号発生回路のアースレベルは、制御用トランジスタ
と電圧変位素子との接続点と実質的に同電位となってい
るため、制御用トランジスタのベース電極ドライブの動
作点を低レベルとした、入力信号に応答した制御用トラ
ンジスタの導通度制御が行われる。このようにして制御
用トランジスタの導通度が制御される結果、電圧変位素
子駆動用の高電圧のレベルが、入力信号に従って調節さ
れる。
圧が制御用トランジスタのベース電極に与えられる。制
御信号発生回路のアースレベルは、制御用トランジスタ
と電圧変位素子との接続点と実質的に同電位となってい
るため、制御用トランジスタのベース電極ドライブの動
作点を低レベルとした、入力信号に応答した制御用トラ
ンジスタの導通度制御が行われる。このようにして制御
用トランジスタの導通度が制御される結果、電圧変位素
子駆動用の高電圧のレベルが、入力信号に従って調節さ
れる。
（実施例） 以下、図面を参照しながら、本考案の一実施例につき詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図には、本考案による電圧変位素子用駆動装置を適
用した、内燃機関用燃料噴射ノズルの開弁圧制御装置の
一実施例が示されている。開弁圧制御装置１は、機関速
度を示す速度信号Ｎとアクセルペダル（図示せず）の操
作量を示すアクセル信号Ａとに応答し、開弁圧制御用素
子の電圧変位素子として燃料噴射ノズル30内に組込まれ
ているPZT素子31に印加される駆動用高電圧のレベルを
調節し、これにより燃料噴射ノズル30の開弁圧が内燃機
関（図示せず）の運転に応じて設定される。
用した、内燃機関用燃料噴射ノズルの開弁圧制御装置の
一実施例が示されている。開弁圧制御装置１は、機関速
度を示す速度信号Ｎとアクセルペダル（図示せず）の操
作量を示すアクセル信号Ａとに応答し、開弁圧制御用素
子の電圧変位素子として燃料噴射ノズル30内に組込まれ
ているPZT素子31に印加される駆動用高電圧のレベルを
調節し、これにより燃料噴射ノズル30の開弁圧が内燃機
関（図示せず）の運転に応じて設定される。
速度信号Ｎ及びアクセル信号Ａは、低圧直流電源＋Vcよ
り電源の供給を受けている、例えばマイクロコンピュー
タの如き演算装置２に入力され、ここで両信号Ｎ及びＡ
に基づいてその時の機関の運転条件に応じた開弁圧を示
す演算出力電圧V1が演算装置２の出力線2a,2b間に出力
される。出力線2aは入力抵抗器３を介して演算増幅器４
の非反転入力端子に接続され、出力線2bは演算増幅器４
の反転入力端子に接続されている。演算増幅器４は、入
力抵抗器３及びダイオード５と共に制御信号発生回路41
を構成しており、演算出力電圧V1が制御信号発生回路41
の入力信号となっている。
り電源の供給を受けている、例えばマイクロコンピュー
タの如き演算装置２に入力され、ここで両信号Ｎ及びＡ
に基づいてその時の機関の運転条件に応じた開弁圧を示
す演算出力電圧V1が演算装置２の出力線2a,2b間に出力
される。出力線2aは入力抵抗器３を介して演算増幅器４
の非反転入力端子に接続され、出力線2bは演算増幅器４
の反転入力端子に接続されている。演算増幅器４は、入
力抵抗器３及びダイオード５と共に制御信号発生回路41
を構成しており、演算出力電圧V1が制御信号発生回路41
の入力信号となっている。
演算増幅器４からは、演算出力電圧V1に応じたレベルの
出力電圧が、ダイオード５を介して制御用トランジスタ
６のベース電極に印加される構成となっている。制御ト
ランジスタ６は、検出抵抗器８を介して、後述する高圧
電源回路21の正の出力線21aと出力端子７との間に設け
られている。高圧電源回路21の負の出力線21bが接続さ
れているもう一方の出力端子９と上記出力端子７との間
には、PZT素子31が接続されており、これにより出力端
子7-9間に生じる出力電圧VoutがPZT素子31に印加され
る。
出力電圧が、ダイオード５を介して制御用トランジスタ
６のベース電極に印加される構成となっている。制御ト
ランジスタ６は、検出抵抗器８を介して、後述する高圧
電源回路21の正の出力線21aと出力端子７との間に設け
られている。高圧電源回路21の負の出力線21bが接続さ
れているもう一方の出力端子９と上記出力端子７との間
には、PZT素子31が接続されており、これにより出力端
子7-9間に生じる出力電圧VoutがPZT素子31に印加され
る。
高圧電源回路21は、低圧直流電源＋Vcから電力の供給を
受けて動作し演算装置２からの制御信号CSによって制御
される発振回路22と、発振回路22からの発振出力電圧V
osを昇圧するための昇圧トランス23と、昇圧トランス23
によって昇圧された高圧出力電圧VHを整流するための両
波整流回路24と、両波整流回路24からの脈流出力を平滑
するためのコンデンサ25とから成っている。
受けて動作し演算装置２からの制御信号CSによって制御
される発振回路22と、発振回路22からの発振出力電圧V
osを昇圧するための昇圧トランス23と、昇圧トランス23
によって昇圧された高圧出力電圧VHを整流するための両
波整流回路24と、両波整流回路24からの脈流出力を平滑
するためのコンデンサ25とから成っている。
高圧電源回路21の正の出力線21aは制御用トランジスタ
６のコレクタに接続されている。一方、その負の出力線
21bはPZT素子31の他方の電極が接続される出力端子９に
接続されている。これにより、高圧電源回路21は、演算
増幅器４を主体に構成される制御信号発生回路41及び制
御用トランジスタ６を含んで成る制御回路40の制御アー
ス電位である出力端子７の電位より浮いている構成とな
っている。出力端子９と演算増幅器４の非反転入力端子
との間には帰還抵抗器10が接続されており、出力端子９
の電圧レベルがその非反転入力端子に帰還される構成と
なっている。
６のコレクタに接続されている。一方、その負の出力線
21bはPZT素子31の他方の電極が接続される出力端子９に
接続されている。これにより、高圧電源回路21は、演算
増幅器４を主体に構成される制御信号発生回路41及び制
御用トランジスタ６を含んで成る制御回路40の制御アー
ス電位である出力端子７の電位より浮いている構成とな
っている。出力端子９と演算増幅器４の非反転入力端子
との間には帰還抵抗器10が接続されており、出力端子９
の電圧レベルがその非反転入力端子に帰還される構成と
なっている。
なお、演算増幅器４の出力側に設けられているトランジ
スタ11は、検出抵抗器８の両端に生じる電圧に応答して
作動し、制御用トランジスタ６に過大な電流が流れるの
を防止するための保護回路を構成するものであり、制御
用トランジスタ６のベースと接続されるそのコレクタ
は、抵抗器12を介して低圧直流電源＋Vcに接続されてい
る。
スタ11は、検出抵抗器８の両端に生じる電圧に応答して
作動し、制御用トランジスタ６に過大な電流が流れるの
を防止するための保護回路を構成するものであり、制御
用トランジスタ６のベースと接続されるそのコレクタ
は、抵抗器12を介して低圧直流電源＋Vcに接続されてい
る。
第２図には、PZT素子31を用いて開弁圧の調節を行ない
うるようにした燃料噴射ノズル30の断面図が示されてい
る。第２図において、32はノズル、33はノズルホルダ、
34はリティーニングナット、35はプレッシャピン、36は
導電性材料から成るスペーサである。スペーサ36は電気
的絶縁部材39,40によってノズルホルダ33と電気的に絶
縁状態を保ってノズルホルダ33に設けられている。スペ
ーサ36の下端面36aには円板状のPZT素子31がその一方の
電極と接触するように配置され、PZT素子31とプレッシ
ャピン35との間にプレッシャスプリング37が介装されて
おり、これにより針弁38をノズル32内に図示しない弁座
に着座せしめる構成となっている。
うるようにした燃料噴射ノズル30の断面図が示されてい
る。第２図において、32はノズル、33はノズルホルダ、
34はリティーニングナット、35はプレッシャピン、36は
導電性材料から成るスペーサである。スペーサ36は電気
的絶縁部材39,40によってノズルホルダ33と電気的に絶
縁状態を保ってノズルホルダ33に設けられている。スペ
ーサ36の下端面36aには円板状のPZT素子31がその一方の
電極と接触するように配置され、PZT素子31とプレッシ
ャピン35との間にプレッシャスプリング37が介装されて
おり、これにより針弁38をノズル32内に図示しない弁座
に着座せしめる構成となっている。
PZT素子31の他方の電極はプレッシャスプリング37と電
気的に接触しており、プレッシャスプリング37を介して
ノズルホルダ33にねじ止めされた端子T1と電気的に接触
している。PZT素子31の一方の電極は、スペーサ36を介
して端子T2と電気的に接続されており、これらの端子
T1,T2は第１図に示す端子7,9に接続される。
気的に接触しており、プレッシャスプリング37を介して
ノズルホルダ33にねじ止めされた端子T1と電気的に接触
している。PZT素子31の一方の電極は、スペーサ36を介
して端子T2と電気的に接続されており、これらの端子
T1,T2は第１図に示す端子7,9に接続される。
したがって、端子7-9間に与えられる高圧の出力電圧レ
ベルに応じてPZT素子31の厚みが制御され、これにより
プレッシャスプリング37のばねセットが調節され、開弁
圧制御が行なわれる。
ベルに応じてPZT素子31の厚みが制御され、これにより
プレッシャスプリング37のばねセットが調節され、開弁
圧制御が行なわれる。
次に、第１図に示される開弁圧制御装置１の動作につい
て説明する。
て説明する。
演算装置２によってその時の運転条件に見合ったノズル
開弁圧が演算され、その演算結果に従うレベルの演算出
力電圧V1が出力される。この演算出力電圧V1の大きさを
Vin、入力抵抗器３の抵抗値をRinとすれば、Vin/Rinの
大きさの入力電流が発生する。この入力電流は殆んどが
帰還抵抗器10に流れるので、帰還抵抗器10の抵抗値をRf
とすれば、帰還抵抗器10での電圧降下はVin×（Rf/Ri
n）となる。
開弁圧が演算され、その演算結果に従うレベルの演算出
力電圧V1が出力される。この演算出力電圧V1の大きさを
Vin、入力抵抗器３の抵抗値をRinとすれば、Vin/Rinの
大きさの入力電流が発生する。この入力電流は殆んどが
帰還抵抗器10に流れるので、帰還抵抗器10の抵抗値をRf
とすれば、帰還抵抗器10での電圧降下はVin×（Rf/Ri
n）となる。
演算増幅器４は、端子７、すなわち出力線2bの電位がア
ース電位となって動作するので、端子7-9間に第１図中
に示す極性の出力電圧Vout（＝Vin×（Rf/Rin））が発
生することとなる。
ース電位となって動作するので、端子7-9間に第１図中
に示す極性の出力電圧Vout（＝Vin×（Rf/Rin））が発
生することとなる。
一方、制御用トランジスタ６のベース電極には制御信号
発生回路41からの出力電圧が印加されているので、制御
用トランジスタ６は、演算出力電圧V1のレベルに従って
その導通度が制御され、これにより出力線21aの電位と
端子７の電位との差が変化する。高圧電源回路21からの
出力は一定であるため、制御用トランジスタ６の上述の
動作によりPZT素子31に印加される駆動電圧の値は、演
算出力電圧V1のレベルに従って制御されることになる。
発生回路41からの出力電圧が印加されているので、制御
用トランジスタ６は、演算出力電圧V1のレベルに従って
その導通度が制御され、これにより出力線21aの電位と
端子７の電位との差が変化する。高圧電源回路21からの
出力は一定であるため、制御用トランジスタ６の上述の
動作によりPZT素子31に印加される駆動電圧の値は、演
算出力電圧V1のレベルに従って制御されることになる。
この場合、制御用トランジスタ６のベース電極の駆動の
動作点は低電圧で済む為、その回路構成は簡単である。
動作点は低電圧で済む為、その回路構成は簡単である。
出力端子7-9間が短絡する等の理由により制御用トラン
ジスタ６のコレクタ電流が増大すると、検出抵抗器８に
おける電圧降下が大きくなり、そのレベルが一定値を越
えるとトランジスタ11がオンとなり、制御用トランジス
タ６をオフとし、これにより制御用トランジスタ６の焼
損を防止することができる構成となっている。なお、ダ
イオード５は、トランジスタ11がオンとなったときに、
その出力が高レベルとなっている演算増幅器４への電流
の吸込がトランジスタ11によって全て行われるのを防止
するため、ダイオード５のアノードの部分でトランジス
タ11のコレクタとアナログ式のオア回路を構成するよう
にしたものである。
ジスタ６のコレクタ電流が増大すると、検出抵抗器８に
おける電圧降下が大きくなり、そのレベルが一定値を越
えるとトランジスタ11がオンとなり、制御用トランジス
タ６をオフとし、これにより制御用トランジスタ６の焼
損を防止することができる構成となっている。なお、ダ
イオード５は、トランジスタ11がオンとなったときに、
その出力が高レベルとなっている演算増幅器４への電流
の吸込がトランジスタ11によって全て行われるのを防止
するため、ダイオード５のアノードの部分でトランジス
タ11のコレクタとアナログ式のオア回路を構成するよう
にしたものである。
（考案の効果） 本考案によれば、上述の如く、制御信号発生回路のアー
スレベルを、制御用トランジスタと電圧変位素子との間
の接続点と実質的に同電位とし、制御用の電源に対し高
圧電源回路を浮かせる構成としたので、制御用トランジ
スタのベース電極ドライブの動作点を低レベルとした、
入力信号に応答した制御用トランジスタの導通度制御が
可能であり、回路構成が従来に比べて簡単で済むという
実益を有する。
スレベルを、制御用トランジスタと電圧変位素子との間
の接続点と実質的に同電位とし、制御用の電源に対し高
圧電源回路を浮かせる構成としたので、制御用トランジ
スタのベース電極ドライブの動作点を低レベルとした、
入力信号に応答した制御用トランジスタの導通度制御が
可能であり、回路構成が従来に比べて簡単で済むという
実益を有する。
第１図は本考案による電圧変位素子用駆動装置を適用し
た内燃機関用燃料噴射ノズルの開弁圧制御装置の一実施
例を示す回路図、第２図は第１図に示した燃料噴射ノズ
ルの断面図である。 １……開弁圧制御装置、 ２……演算装置、 2a……出力線、 2b……出力線、 ３……入力抵抗器、 ４……演算増幅器、 ５……ダイオード、 ６……制御用トランジスタ、 7,9……出力端子、 21……高圧電源回路、 21a……正の出力線、 21b……負の出力線、 30……燃料噴射ノズル、 31……PZT素子、 40……制御回路、 41……制御信号発生回路、 V1……演算出力電圧、 Vout……出力電圧。
た内燃機関用燃料噴射ノズルの開弁圧制御装置の一実施
例を示す回路図、第２図は第１図に示した燃料噴射ノズ
ルの断面図である。 １……開弁圧制御装置、 ２……演算装置、 2a……出力線、 2b……出力線、 ３……入力抵抗器、 ４……演算増幅器、 ５……ダイオード、 ６……制御用トランジスタ、 7,9……出力端子、 21……高圧電源回路、 21a……正の出力線、 21b……負の出力線、 30……燃料噴射ノズル、 31……PZT素子、 40……制御回路、 41……制御信号発生回路、 V1……演算出力電圧、 Vout……出力電圧。
Claims (1)
- 【請求項１】直流高圧電源回路（21）と、制御回路（4
0）とを有する電圧変位素子用駆動装置であって、 制御回路（40）は、制御トランジスタ（６）と制御信号
発生回路（41）とを有し、制御用トランジスタ（６）の
コレクタ−エミッタ回路が直流高圧電源回路（21）の正
側出力端（21a）と電圧変位素子（31）の一端（７）と
の間に接続され、電圧変位素子（31）の他端（９）が直
流高圧電源回路（21）の負側出力端（21b）に接続さ
れ、この制御用トランジスタ（６）と電圧変位素子（3
1）の一端（７）との接続点が実質的にアースレベルで
あり、制御信号発生回路（41）が入力信号（V1）に応じ
たレベルの出力電圧を制御用トランジスタ（６）のベー
ス電極に与えている 電圧変位素子用駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987019446U JPH0641671Y2 (ja) | 1987-02-14 | 1987-02-14 | 電圧変位素子用駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987019446U JPH0641671Y2 (ja) | 1987-02-14 | 1987-02-14 | 電圧変位素子用駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63176383U JPS63176383U (ja) | 1988-11-15 |
| JPH0641671Y2 true JPH0641671Y2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=30814051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987019446U Expired - Lifetime JPH0641671Y2 (ja) | 1987-02-14 | 1987-02-14 | 電圧変位素子用駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641671Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU366705A1 (ru) * | 1971-04-28 | 1974-01-05 | Способ получения производных 1,1'-динафтил-4,4', 5,5', 8,8' - гексакарбоновой кислоты12 |
-
1987
- 1987-02-14 JP JP1987019446U patent/JPH0641671Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63176383U (ja) | 1988-11-15 |
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