JPH08191012A - 駆動回路 - Google Patents

駆動回路

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JPH08191012A
JPH08191012A JP7170979A JP17097995A JPH08191012A JP H08191012 A JPH08191012 A JP H08191012A JP 7170979 A JP7170979 A JP 7170979A JP 17097995 A JP17097995 A JP 17097995A JP H08191012 A JPH08191012 A JP H08191012A
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solenoid
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JP7170979A
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Michael Anthony Archer
ミカエル・アンソニー・アーチャー
Paul Hodgetts
ポール・ホジェッツ
Carl F Mannerfelt
カール・エフ・マンナフェル
Johan Larsson
ヨハン・ラーソン
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Volvo AB
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Lucas Industries Ltd
Volvo AB
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    • H01F7/00Magnets
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アーマチュアを有する電磁装置のソレノイド
の駆動回路の動作を、「窓」を構成するように調整し、
この窓の継続期間中にソレノイド電流を減衰させると共
に弁体を閉鎖位置へ移動させることにより、ソレノイド
の減衰電流の不連続を観察し得るようにする。 【解決手段】 ソレノイドに直列に接続されたスイッチ
手段(26)を駆動回路に備え、このスイッチ手段を閉
じてソレノイド内の電流を急激に上昇させ、電流が所定
のレベルに達したときに該スイッチ手段を開いて電流を
減衰させ、この減衰中にアーマチュアを第一の位置から
第二の位置まで移動させ、その後減衰電流の不連続に応
答する検出回路(29)を用いて減衰電流を監視する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁気的に作動可
能な弁、これに限られるものではないが特に、圧縮点火
エンジン用燃料噴射装置のスピル弁のソレノイドの電流
を制御するための駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】燃料噴射装置の一例では、内腔内で移動
可能なポンピングプランジャを有するカム作動プランジ
ャポンプが含まれており、このカムは、連係したエンジ
ンと同期して駆動される。内腔は、エンジンの燃料噴射
ノズルに接続された出口と、燃料入口とを有し、燃料
は、内腔から燃料を押出すための、カム動作によるポン
ピングプランジャの内側への移動に先立ち、この燃料入
口から内腔に充填される。スピル制御弁は、内腔に接続
され、開いた状態では、燃料を出口から送出する代わり
に弁を通って排出する。プランジャが内側へ移動してい
る間にスピル弁が閉じると、燃料は出口を通って連係し
たエンジンに送出される。スピル弁の弁体は、連係した
ソレノイドに駆動回路を用いて電流を印加することによ
り、閉位置まで移動する。駆動回路の動作は、エンジン
電子制御装置により制御される。
【0003】これらの制御にとって重要なことは、連係
したエンジンに燃料を正確な時間に移送することであ
り、ソレノイドを励磁する時点を正確に調節することが
できることである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の制御
が正確に行える駆動回路を提供することにある。すなわ
ち、この場合、連係したエンジンに燃料を正確な時間に
移送することが重要であり、従って、弁体の閉鎖を表す
信号を制御装置に付与し得ることが望ましい。また、制
御装置は、駆動回路を作動させてソレノイドを励磁する
時点を調節することができる。
【0005】
【課題を解決するための手段】駆動回路は、ソレノイド
に直列に接続された半導体スイッチと、DC電源とを有
し、スイッチを閉じるとソレノイドの電流値が急激に上
昇して高ピークレベルに達し、その後電流値を減衰さ
せ、弁体を閉鎖位置に留めるべく低保持レベルに維持す
る。更にスイッチをオンオフさせて、平均保持電流を得
る。実際には、ソレノイドの供給電圧及び電気特性は、
電流値がそのピークレベルに達するときまでに弁体が移
動し始めるように設定され、弁体の移動は平均保持電流
が達成された後に完了する。この構成では、所望の弁体
動作速度が得られると共に、電力消費量が許容範囲にあ
り、弁体の跳ね返りを最小にすることができる。
【0006】また、弁体が閉鎖位置に達する時点でソレ
ノイドの減衰電流に不連続が生じることが観察されてい
るが、通常、この不連続は電流のチョッピング動作によ
り陰蔽されて観察しにくい。この不連続が生じるのは、
弁体が、より正確にはソレノイドのアーマチュアが停止
するときに電流の減衰速度が減少するためである。不連
続を検出するためには、微分回路を用いることができ
る。
【0007】従って、ここで成される提案は、次のよう
な「窓」を構成するように駆動回路の動作を調整するこ
とである。すなわち、この窓の継続期間中にソレノイド
電流を減衰させると共に弁体を閉鎖位置へ移動させる窓
である。そうすればこの不連続は、観察することができ
る。
【0008】
【発明の実施の形態】図面の図1を参照すると、燃料噴
射装置は、内腔11内に取り付けられたプランジャ10
から成る、燃料ポンプを備えている。プランジャ10
は、ばね12により内腔の外側に向けて付勢され、エン
ジン駆動カム13により、ばねの作用に抗して内側に移
動可能である。内腔11及びプランジャ10は、燃料噴
射ノズル15に接続された出口を有する、ポンピング室
を構成している。更にポンピング室は、スピル弁16を
介して排液管に接続されている。スピル弁16は、弁体
を有し、この弁体は、開放位置までばね付勢されて、ア
ーマチュア17に作用する磁力により閉鎖位置まで移動
可能である。ソレノイド18が励磁されると、磁界が生
じる。カム13によりプランジャ10が内側に移動して
スピル弁が閉じると、燃料は噴射ノズル15を介して、
連係したエンジンに供給される。スピル弁が開くと、プ
ランジャ10により押し出された燃料は排液管に流れ、
エンジンへの燃料の供給は中止される。ポンピング室へ
の燃料の充填は、スピル弁を介して、或いは、図示した
ように内腔11の壁に形成されてプランジャ10の外側
への移動時に開放されるポート19を介して、行うこと
ができる。ポート19は、加圧燃料源19Aと連通す
る。
【0009】図2に示したように、駆動回路の実際構成
は、正負の給電線20、21と、ソレノイド巻線17の
両端部と正負の給電線との間にそれぞれ接続された第一
及び第二の半導体スイッチ26、27と、を備えてい
る。スイッチ27及び給電線21と直列に抵抗22が設
けられ、抵抗22には第二のスイッチ27内を流れる電
流を表す電圧が生じる。第一のフライホイールダイオー
ド23は、巻線17と第一のスイッチ26との接続部に
接続された陰極と、給電線21に接続された陽極とを有
する。第二のフライホイールダイオード24は、巻線1
7と第二のスイッチ27との接続部に接続された陽極
と、給電線20に接続された陰極とを有する。各スイッ
チの機能は論理回路25により制御され、抵抗22に生
じた電圧は検出回路29に印加される。検知回路29は
微分回路から構成してもよい。
【0010】作動時にスピル弁16を閉じる場合は、両
方のスイッチ26、27を閉じて巻線内の電流を急激に
上昇させる。電流がピーク値に達すると、スイッチ26
が開いて巻線を給電線から遮断する。巻線内の電流は、
先ずフライホイールダイオード23の作用によりゆっく
り減衰し、次にスイッチ27が開くと両方のフライホイ
ールダイオードと給電線を介して急速に減衰する。
【0011】アーマチュア及び弁体は、電流が略ピーク
値に達すると、初めて移動を開始する。電流がゼロまで
減衰する前に且つ弁体が移動して座と係合する前に、両
方のスイッチ26、27は短時間閉じて電流を僅かな量
だけ上昇させ、次にスイッチ26が開いて電流をゆっく
り減衰させる。この電流減衰期間は、その間に弁体が閉
鎖されて閉鎖時の電流波形に僅かなグリッチ即ち不連続
が生じるように、設定される。このグリッチは検出回路
29により検出される。グリッチに続いて、即ちスイッ
チ26を開いてから所定時間経過後、スイッチ26は再
び閉じ、スピル弁を閉じたままにする必要がある間、平
均レベルの保持電流を維持するように切り換わる。
【0012】図3のグラフは、ソレノイド内を流れる電
流をAで、アーマチュア及び弁体の移動をBで示す。時
点1で両方の半導体スイッチが閉じてソレノイド内の電
流が急激に上昇し、時点2で電流はピーク値に達する。
この例では、アーマチュアと弁体は、電流がピーク値に
達する直前に、移動し始める。時点2でスイッチ26が
開いて電流が先ずフライホイールダイオード23を介し
てゆっくりと減衰し、次にスイッチ27が開くと時点3
で平均保持電流以下の値に達するまで、両方のダイオー
ド及び給電線を介して急激に減衰する。次に両方のスイ
ッチが閉じて、時点4で電流がピーク保持値に達する。
アーマチュアと弁体の移動の大部分は、時点2と3、及
び時点3と4の間に行われる。時点4でスイッチ26は
再び開き、電流がゆっくりと減衰する。時点4は、アー
マチュア及び弁体が停止する直前に、且つ線5により示
された弁閉鎖時に不連続が減衰電流に生じる直前に、設
定される。
【0013】また、時点2のピーク値から弁閉鎖直後ま
で電流を自然に減衰させてもよいが、この場合、弁の動
作を損なうので、時点3と4の間で半導体スイッチを閉
じる必要がある。スイッチ27を開くと抵抗22には電
流が流れないので、図3では、両方のスイッチを開いて
急激な減衰が生じた電流波形部分は、破線で示してい
る。
【0014】
【発明の効果】ソレノイドに直列に接続されたスイッチ
手段(26)を駆動回路に備え、このスイッチ手段を閉
じてソレノイド内の電流を急激に上昇させ、電流が所定
のレベルに達したときに該スイッチ手段を開いて電流を
減衰させ、この減衰中にアーマチュアを第一の位置から
第二の位置まで移動させ、その後減衰電流の不連続に応
答する検出回路(29)を用いて減衰電流を監視するよ
うにしたので、ソレノイドの減衰電流の不連続が観察で
きるようになる。
【0015】もって、連係したエンジンに燃料を正確な
時間に移送することができ、ソレノイドを励磁する時点
を正確に調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用し得るエンジン燃料装置の一例の
概略図。
【図2】図1の燃料装置のソレノイド形成部の駆動回路
の一例を示した図。
【図3】電流とアーマチュアの移動を示すグラフ。
【符号の説明】 10 プランジャ 11 内腔 12 ばね 13 エンジン駆動カム 15 燃料噴射ノズル 16 スピル弁 17 アーマチュア 18 ソレノイド巻線 19 ポート 19A 加圧燃料源 20、21 給電線 22 抵抗 23 フライホイールダイオード 24 フライホイールダイオード 26、27 半導体スイッチ 29 検出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595097025 アクテ・ボラゲット・ボルボ AB VOLVO スウェーデン国 405 08 ゴートボーア (番地なし) (72)発明者 ミカエル・アンソニー・アーチャー イギリス国 ミドルエセックス、トウィッ クンハム、ホィットン・ロード 49 (72)発明者 ポール・ホジェッツ イギリス国 ロンドン、アディントン・ロ ード 4 (72)発明者 カール・エフ・マンナフェル スウェーデン国 411 22 ゴートボーア、 フーサゲーテン 33 (72)発明者 ヨハン・ラーソン スウェーデン国 412 60 ゴートボーア、 リシャーツゲーテン 4

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電磁気的に作動可能な弁(16)のソレ
    ノイド巻線(18)を流れる電流を制御する駆動回路で
    あって、 該弁は該弁体に接続されたアーマチュア(17)を有
    し、 前記アーマチュア及び弁体は前記ソレノイド巻線により
    生成される磁界の影響下で、第一の位置から第二の位置
    まで移動可能であり、 前記駆動回路は前記ソレノイド巻線と直列に接続された
    スイッチ手段(26)を備えたものにおいて、 該駆動回路が、 前記スイッチ手段(26)を閉じてソレノイド巻線内の
    電流値を急激に上昇させるステップと、 前記巻線の電流値が所定のレベルに達したときに前記ス
    イッチ手段を開いて電流値を減衰させるステップと、 電流値が減衰している間に前記アーマチュア(17)及
    び弁体を第一の位置から第二の位置まで移動させるステ
    ップと、 アーマチュア及び弁体が第二の位置に達したとき減衰電
    流値の不連続に応答する手段から成る検出回路(29)
    を用いて減衰電流値を監視するステップ、 をとることを特徴とする前記駆動回路。
  2. 【請求項2】 前記スイッチ手段を再び閉じて電流値減
    衰期間を中断した後、前記スイッチ手段を再び開いて前
    記アーマチュア及び弁体が前記第二の位置に達する前に
    前記ソレノイド巻線の電流値を僅かに増加させるステッ
    プを更に有することを特徴とする請求項1記載の駆動回
    路。
  3. 【請求項3】 前記所定の電流値に達した後、前記スイ
    ッチ手段を再び閉じて開く前に、電流値の減衰速度を最
    初は低速でその後高速になるように調整するステップを
    更に有することを特徴とする請求項2記載の駆動回路。
  4. 【請求項4】 不連続を検出した後、前記スイッチ手段
    をオンオフすることにより、前記ソレノイド巻線に、前
    記アーマチュア及び弁体を前記第二の位置に維持するに
    十分な平均電流値を付与するようにしたことを特徴とす
    る請求項3記載の駆動回路。
JP7170979A 1994-07-07 1995-07-06 駆動回路 Pending JPH08191012A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9413684-3 1994-07-07
GB9413684A GB9413684D0 (en) 1994-07-07 1994-07-07 Drive circuit

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JPH08191012A true JPH08191012A (ja) 1996-07-23

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JP7170979A Pending JPH08191012A (ja) 1994-07-07 1995-07-06 駆動回路

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US (1) US5825216A (ja)
EP (1) EP0691464B1 (ja)
JP (1) JPH08191012A (ja)
KR (1) KR100370643B1 (ja)
BR (1) BR9503253A (ja)
DE (1) DE69516586T2 (ja)
ES (1) ES2147821T3 (ja)
GB (1) GB9413684D0 (ja)

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