JPH10106833A - 電磁動作燃料制御弁用制御回路 - Google Patents

電磁動作燃料制御弁用制御回路

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JPH10106833A
JPH10106833A JP9256872A JP25687297A JPH10106833A JP H10106833 A JPH10106833 A JP H10106833A JP 9256872 A JP9256872 A JP 9256872A JP 25687297 A JP25687297 A JP 25687297A JP H10106833 A JPH10106833 A JP H10106833A
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winding
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Michael Anthony Archer
マイケル・アンソニー・アーサー
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ZF International UK Ltd
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Lucas Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単かつ好都合な形状において特定した種類
の制御回路を提供すること。 【解決手段】 車両エンジンの電磁動作の燃料制御弁用
制御回路は第１および第２の制御可能なスイツチの閉止
時、巻線の電流の高い割合の上昇および弁の迅速な動作
を達成するために弁の巻線へ電流を供給するタンクコン
デンサ（２７）を含んでいる。弁の動作に続いてその作
動状態に電流遮断作用によつて維持され、電流上昇が低
電圧供給源（３５）から第３の制御可能なスイツチ（３
０）を通って電流を引き出すことにより達成される。電
流降下は高い割合においてでありかつ巻線に誘起される
結果として生じる高電圧ははタンクコンデンサ（２７）
を充電するのに利用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電源の正およ
び負端子に接続される第１および第２端子、装置の部分
を形成する巻線の一端と第１端子との間に直列に接続さ
れる第１の制御可能なスイツチ、前記巻線の他端と前記
第２端子との間に直列に接続される第２の制御可能なス
イツチ、前記巻線の前記一端と前記第２端子との間に接
続される第１ダイオード、前記巻線の前記他端と前記第
１端子との間に接続される第２ダイオード、前記装置を
作動すべく要求されるとき、前記巻線の電流が高い値に
上昇させられかつ次いでより低い値に降下させられその
後装置を停止すべく要求されるまで遮断作用により平均
レベルで期間中維持される前記スイツチの伝導を制御す
る手段からなる、電磁装置とくにしかし排他的でなく車
両内燃機関の燃料装置の部分を形成する電磁動作燃料制
御弁用制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】公知の装置において直流電源の電圧はほ
ぼ９０ボルトでありかつこれは内燃機関（エンジン）に
よつて駆動される車両の１２ボルト電源からＤＣ／ＤＣ
ブーストコンバータを使用して引き出される。より高い
電圧源の使用は１２ボルト電源に比べて多数の利点を有
するが欠点は変圧器、スイツチ、整流器および制御回路
を含むコンバータを設ける必要があることにある。公知
の回路の動作において両スイツチは電流の流れの急速な
上昇を達成すべく閉止されかつ次いでスイツチの一方は
他方に追随されて開放され、これは一方のスイツチが開
放されるときダイオードの一方中の電流再循環かつそれ
ゆえ遅い割合の電流降下を達成しそして両スイツチが開
放されるとき、エネルギによるより迅速な割合の電流降
下が電源に戻される。予め定めた低い値の電流流れにお
いて両スイツチは電流が平均ホールド値の僅かに上に上
昇するまで閉止されかつ次いで一方のスイツチは電流が
平均ホールド値の僅かに下に降下するまで遅い電流降下
を許容するように開放され、次に一方のスイツチが遮断
作用を設けるためにオンおよびオフされる。最後に、両
スイツチは装置を停止するように要求されるときゼロへ
電流を急速に降下させるべく開放される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】公知の回路によるとエ
ネルギ回収は両方のスイツチが開放されかつ電流が急速
に降下しているときのみ行われる。電流遮断の期間中、
エネルギは電源から引き出されるが、巻線抵抗のかつ前
記第１ダイオードおよび第２スイツチの熱として消散さ
れる。
【０００４】本発明の目的は簡単かつ好都合な形状にお
いて特定された種類の制御回路を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、直流電
源の正および負端子に接続される第１および第２端子、
装置の部分を形成する巻線の一端と第１端子との間に直
列に接続される第１の制御可能なスイツチ、前記巻線の
他端と前記第２端子との間に直列に接続される第２の制
御可能なスイツチ、前記巻線の前記一端と前記第２端子
との間に接続される第１ダイオード、前記巻線の前記他
端と前記第１端子との間に接続される第２ダイオード、
前記装置を作動すべく要求されるとき、前記巻線の電流
が高い値に上昇させられかつ次いでより低い値に降下さ
せられその後装置を停止すべく要求されるまで遮断作用
により平均レベルで期間中維持される前記スイツチの伝
導を制御する手段からなる、車両内燃機関の燃料装置の
部分を形成する電磁動作燃料制御弁用制御回路におい
て、前記電源がタンクコンデンサからなりそして前記制
御回路がさらに前記巻線の一端がそれを介して低電圧供
給源に接続され得る第３の制御可能なスイツチを含み、
前記第３スイツチの動作が前記手段によつて制御されそ
れにより遮断期間の少なくとも最初の部分の間中、前記
第１の制御可能なスイツチが開放されかつ電流がソレノ
イド巻線の電流の流れを漸次増加させるべく前記第３の
制御可能なスイツチを通って前記ソレノイド巻線に供給
され、前記第２の制御可能なスイツチはソレノイド巻線
に流れている電流の急速な減少および前記タンクコンデ
ンサへのエネルギの伝送を許容するために開放され、前
記第１および第２の制御可能なスイツチは装置を作動す
べく高い割合の巻線の電流上昇を達成すべく閉止され
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明による制御回路を添
付図面に関連して説明する。図面の図１を参照して、燃
料装置は孔１１中に摺動可能に取り付けられたプランジ
ヤ１０によつて形成される燃料ポンプを含んでいる。プ
ランジヤはばね１２によつて孔から外向きに偏倚されか
つエンジンで駆動されるカム１３によつて、ばねの作用
に抗して内方に可動である。孔およびプランジヤは燃料
噴射ノズル１５に接続された出口を有するポンプ室１４
を画成する。加えてポンプ室は開放位置に偏倚されかつ
アーマチユア１７に作用する磁界により閉止位置に可動
である流出弁１６を介して排出管に接続される。磁界は
巻線１８に電流が供給されるとき発生される。プランジ
ヤがカム１３によつて内方に動かされるとき、流出弁が
閉止され、燃料が噴射ノズル１５を通って関連のエンジ
ンへ供給される。流出弁が開放されるとプランジヤによ
つて移動された燃料が排出管に流れかつエンジンへの燃
料の供給が停止する。ポンプ室は流出弁を通ってまたは
図示のごとく、孔１１の壁に形成されたポート１９を通
って、該ポートがその外向き運動の間中プランジヤによ
つて被覆されないとき、燃料で充填され得る。ポート１
９は圧力下の燃料源１９Ａと連通する。
【０００７】次に図２を参照して、制御回路は巻線１８
の一端と正の供給ライン２１との間に直列に接続される
第１の制御可能なスイツチ２０からなる。巻線１８の反
対端は第２の制御可能なスイツチ２２を介して電流感知
抵抗２３の一端に接続され、その反対端は負の供給ライ
ン２４に接続される。制御回路はさらに供給ライン２４
に接続されたそのアノードおよび巻線１８の前記一端に
接続されたそのカソードを有する第１ダイオード２５を
含む。第２ダイオード２６が設けられかつ巻線１８の前
記他端に接続されたそのアノードおよび供給ライン２１
に接続されたそのそのカソードを有する。タンクコンデ
ンサ２７が供給ライン２１と２４との間に接続される。
【０００８】ライン２４は使用において車両バツテリ３
５の負の端子に接続される負の供給端子に接続される。
車両バツテリの正の端子は正の供給端子２９に接続され
かつこれは第３の制御可能なスイツチ３０によつて巻線
１８の前記一端に接続されるそのカソードを有するさら
に他のダイオード３１のアノードに接続される。干渉制
限コンデンサ３２が端子２８および２９を横切って接続
されかつ制御可能なスイツチ２０，２２および３０の動
作はエンジン制御装置からの入力３４、およびスイツチ
２２と抵抗器２３の中間点からの入力を有する制御手段
３３によつて決定され、前記さらに他の入力での電圧は
スイツチ２２を流れている電流を示している。
【０００９】次に図２に示した回路の動作モードを検討
すると、図３は巻線１８の電流波形を示しかつタンクコ
ンデンサ２７が９０ボルトのその作動電圧に充填された
と予め仮定する。電流は高い割合で最初に上昇しかつそ
してこの期間中スイツチ２０および２２が閉止されかつ
スイツチ３０が開放されることが観察される。タンクコ
ンデンサは予め定めたピーク値までの高い割合の電流上
昇を設けるために高電圧源として作用する。電流のピー
ク値が達成されるとスイツチ２０が開放されかつ電流が
フライホイールダイオードとして作用するダイオード２
５により遅い割合で降下する。スイツチ２２が次いで開
放されかつ電流降下の割合が増加する。高い割合の電流
降下は巻線の端部間に高電圧を誘起しそしてダイオード
２５および２６によつて、エネルギがタンクコンデンサ
２７にフイードバツクされる。
【００１０】巻線に流れている電流は低い値に降下させ
られかつ次いでスイツチ２０および２２は巻線の電流の
流れが高い割合で増加するように再び閉止される。電流
の流れが平均保持電流の僅かに上にある第１ホールド値
に達するときスイツチ２０および２２は電流が平均保持
値の僅かに下である第２ホールド値に降下するまで急速
な割合の電流降下を許容するように再び開放される。再
びエネルギはタンクコンデンサ２７にフイードバツクさ
れる。
【００１１】電流の第１ホールド値が達成されるとき、
スイツチ３０が閉止されかつ次いで第２ホールド値が達
成されるときスイツチ２２が閉止される。これは巻線１
８をダイオード３１および感知抵抗器２３を介して、低
電圧供給端子２８および２９を横切って接続しそして巻
線の電流が比較的低い値で増加し、エネルギが低電圧源
から引き出される。電流の第１ホールド値が達成される
とき、スイツチ２２が開放されそして電流降下が高い割
合であり、エネルギがタンクコンデンサに戻される。電
流遮断作用は流出弁の閉止が維持されることが要求され
る限り繰り返される。指摘されることは、アーマチユア
１７および流出弁の弁部材の運動が、巻線の電流がその
最初のピーク値に達するとき行われ始めかつ遮断作用を
確立する直前に完了され得るということである。流出弁
を開放するためにスイツチ２２および３０が開放されか
つ電流は急速にゼロに降下しそして再び幾らかのエネル
ギがタンクコンデンサに戻される。
【００１２】タンクコンデンサ２７を横切る電圧は監視
されかつ遮断期間の間中コンデンサに戻されたエネルギ
が電圧が所望の値に達するようであるならば、遮断作用
は遅い電流降下を速い電流降下に代えることにより変更
される。これは電流の第１ホールド値が達成されしかも
第２スイツチ２２が閉止されているとき第３スイツチ３
０を切ることにより達成される。電流の第２ホールド値
が達成されるとき第３スイツチ３０が再び閉じられそし
てこの方法は流出弁を閉止したままにすることが要求さ
れる限り繰り返される。
【００１３】流出弁の所定の閉止期間の間中、弁閉止過
程の初期の部分の間中タンクコンデンサ２７から得られ
たエネルギを置き換えるには不十分な時間であることは
あり得るこれはとくに低い燃料供給レベルでの場合であ
りそして変更された弁閉止シーケンスが利用されるなら
ばそのさい電流の降下の初期の速い割合は遮断シーケン
スの開始の遅い降下の割合に置き換えられる。この場合
に、流出弁が開放される期間の間中インダクタとして巻
線１８を使用することができる。これは図３の右側部分
に示されかつ巻線に流れている電流の平均値が弁が閉止
されるときの平均ホールド電流より僅かに低いことが観
察される。これはアーマチユア１７および流出弁の弁部
材へ運動を付与する可能性がなくそれにより磨耗を阻止
しかつ弁および装置の寿命を維持することを保証する。
スイツチ２０，２２および３０の動作のシーケンスは電
流遮断期間の最初の部分に関連して上述したごとくであ
る。
【００１４】図２に示されたような回路は多数の流出弁
１６の動作に動力を付与するのに使用され得る。この場
合に必要であるすべては１または複数の追加の巻線が各
々それぞれの第２スイツチ２２およびそれぞれのダイオ
ード２６を有すべきであるということである。追加の巻
線、スイツチおよびダイオードは図２に点線の輪郭で示
される。かかる配置により関連の流出弁のどれも閉止さ
れないとき充電過程の間中１または複数の追加の巻線を
利用することができる。この場合に巻線は第２スイツチ
が閉じられるとき並列に接続され、そしてこれはより大
きな充電電流を許容する。
【００１５】理解されることは、幾つかの形状のエンジ
ン、例えば、Ｖｅｅエンジンにより、流出弁を２つのグ
ループに分割しかつ各グループに別個の制御回路を設け
ることが必要かも知れないということである。
【００１６】
【発明の効果】叙上のごとく、本発明は、直流電源の正
および負端子に接続される第１および第２端子、装置の
部分を形成する巻線の一端と第１端子との間に直列に接
続される第１の制御可能なスイツチ、前記巻線の他端と
前記第２端子との間に直列に接続される第２の制御可能
なスイツチ、前記巻線の前記一端と前記第２端子との間
に接続される第１ダイオード、前記巻線の前記他端と前
記第１端子との間に接続される第２ダイオード、前記装
置を作動すべく要求されるとき、前記巻線の電流が高い
値に上昇させられかつ次いでより低い値に降下させられ
その後装置を停止すべく要求されるまで遮断作用により
平均レベルで期間中維持される前記スイツチの伝導を制
御する手段からなる、電磁装置とくにしかし排他的でな
く車両内燃機関の燃料装置の部分を形成する電磁動作燃
料制御弁用制御回路において、前記直流電源がタンクコ
ンデンサからなり、前記制御回路がさらに前記巻線の前
記一端がそれを介して低電圧供給源に接続され得る第３
の制御可能なスイツチを含み、前記第３スイツチの動作
が前記手段によつて制御されそれにより遮断期間の少な
くとも最初の部分の間中、前記第１の制御可能なスイツ
チが開放されかつ電流が前記巻線の電流の流れを漸次増
加させるべく前記低電圧供給源から前記第３の制御可能
なスイツチを通って前記巻線に供給され、前記第２の制
御可能なスイツチは前記電流の流れが、前記巻線に流れ
ている電流の急速な減少および前記タンクコンデンサへ
のエネルギの伝送を許容するために、前記平均値の僅か
上に上昇するとき開放され、前記第２の制御可能なスイ
ツチは前記電流の流れが前記平均値の僅か下に降下する
とき再び閉止され、前記第１および第２の制御可能なス
イツチは装置を作動すべく高い割合の巻線の電流上昇を
達成すべく閉止され、前記電流は前記タンクコンデンサ
から引き出される構成としたので、簡単なかつ好都合な
形状の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】多シリンダ圧縮点火エンジンの単一シリンダへ
燃料を供給する燃料装置を示す概略図である。
【図２】制御回路を示す回路図である。
【図３】燃料装置の部分を形成するアクチユエータの巻
線の電流の流れを示す概略図である。
【図４】回路の動作の間中巻線を横切る電圧を示す波形
図である。
【符号の説明】
１６ 電磁動作の燃料制御弁（流出弁） １８ 巻線 ２０ 第１の制御可能なスイツチ ２１ 第１端子（正の供給ライン） ２２ 第２の制御可能なスイツチ ２４ 第２端子（負の供給ライン） ２５ 第１ダイオード ２６ 第２ダイオード ２７ タンクコンデンサ ２８ 負の供給端子 ２９ 正の供給端子 ３０ 第３の制御可能なスイツチ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 直流電源の正および負端子に接続される
    第１および第２端子（２１，２４）、装置（１６）の部
    分を形成する巻線（１８）の一端と第１端子（２１）と
    の間に直列に接続される第１の制御可能なスイツチ（２
    ０）、前記巻線（１８）の他端と前記第２端子（２４）
    との間に直列に接続される第２の制御可能なスイツチ
    （２２）、前記巻線の前記一端と前記第２端子（２４）
    との間に接続される第１ダイオード（２５）、前記巻線
    （１８）の前記他端と前記第１端子（２１）との間に接
    続される第２ダイオード（２６）、前記装置を作動すべ
    く要求されるとき、前記巻線の電流が高い値に上昇させ
    られかつ次いでより低い値に降下させられその後装置を
    停止すべく要求されるまで遮断作用により平均レベルで
    期間中維持される前記スイツチ（２０，２１）の伝導を
    制御する手段（３３）からなる、車両内燃機関の燃料装
    置の部分を形成する電磁動作燃料制御弁用制御回路にお
    いて、 前記直流電源がタンクコンデンサ（２７）からなり、前
    記制御回路がさらに前記巻線（１８）の前記一端がそれ
    を介して低電圧供給源（３５）に接続され得る第３の制
    御可能なスイツチ（３０）を含み、前記第３スイツチ
    （３０）の動作が前記手段（３３）によつて制御されそ
    れにより遮断期間の少なくとも最初の部分の間中、前記
    第１の制御可能なスイツチ（２５）が開放されかつ電流
    が前記巻線（１８）の電流の流れを漸次増加させるべく
    前記低電圧供給源（３５）から前記第３の制御可能なス
    イツチ（３０）を通って前記巻線（１８）に供給され、
    前記第２の制御可能なスイツチ（２２）は前記電流の流
    れが、前記巻線（１８）に流れている電流の急速な減少
    および前記タンクコンデンサ（２７）へのエネルギの伝
    送を許容するために、前記平均値の僅か上に上昇すると
    き開放され、前記第２の制御可能なスイツチ（２２）は
    前記電流の流れが前記平均値の僅か下に降下するとき再
    び閉止され、前記第１および第２の制御可能なスイツチ
    （２０，２２）は装置を作動すべく高い割合の巻線中の
    電流上昇を達成すべく閉止され、前記電流は前記タンク
    コンデンサ（２７）から引き出されることを特徴とする
    電磁動作燃料制御弁用制御回路。
  2. 【請求項２】 前記タンクコンデンサ（２７）の端子で
    の電圧が遮断の期間中予め定めた値に達するとき、前記
    制御可能なスイツチ（２０，２１，２２）の切り換えモ
    ードが前記巻線（１８）中の遅い割合の電流減少を設け
    るために変更されることを特徴とする請求項１に記載の
    電磁動作燃料制御弁用制御回路。
  3. 【請求項３】 前記装置（１６）の動作間の間隔におい
    て前記第３の制御可能なスイツチ（３０）が閉止され、
    前記第１の制御可能なスイツチ（２０）が開放されそし
    て前記第２の制御可能なスイツチ（２２）が、遮断作用
    により、前記巻線（１８）の電流の流れの減少された平
    均レベルを設けるように作動され、前記電流の流れの減
    少された平均値が前記装置（１６）を作動するのに不十
    分であることを特徴とする請求項１に記載の電磁動作燃
    料制御弁用制御回路。
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