JPH10205379A - 電磁負荷の制御方法及び装置 - Google Patents
電磁負荷の制御方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電磁負荷の制御装置を、燃料噴射が行われな
い状態後最初の制御時でも、負荷の高速且つ正確なスイ
ッチング過程を達成すること。 【解決手段】 電磁負荷、例えば、内燃機関の燃料噴射
制御用電磁弁の制御方法及び装置が記載されている。充
電手段内に充電された電荷が、前記負荷の制御開始時に
充電し直される。燃料噴射が行われない作動状態後、最
初の燃料噴射の前に、充電手段を充電する。
い状態後最初の制御時でも、負荷の高速且つ正確なスイ
ッチング過程を達成すること。 【解決手段】 電磁負荷、例えば、内燃機関の燃料噴射
制御用電磁弁の制御方法及び装置が記載されている。充
電手段内に充電された電荷が、前記負荷の制御開始時に
充電し直される。燃料噴射が行われない作動状態後、最
初の燃料噴射の前に、充電手段を充電する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁負荷、例え
ば、内燃機関の燃料噴射制御用電磁弁の制御方法であっ
て、充電手段内に充電された電荷が、前記負荷の制御開
始時に充電し直される方法に関する。
ば、内燃機関の燃料噴射制御用電磁弁の制御方法であっ
て、充電手段内に充電された電荷が、前記負荷の制御開
始時に充電し直される方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電磁負荷の制御用装置は、ドイツ連邦共
和国特許公開第４４１３２４０号公報から公知である。
ここには、スイッチオフ時に開放されるエネルギを、ブ
ースターコンデンサに充電する装置が開示されている。
直ぐ次の制御の開始時に、充電されたエネルギが負荷内
で充電し直される。
和国特許公開第４４１３２４０号公報から公知である。
ここには、スイッチオフ時に開放されるエネルギを、ブ
ースターコンデンサに充電する装置が開示されている。
直ぐ次の制御の開始時に、充電されたエネルギが負荷内
で充電し直される。
【０００３】更に、弁の本来の制御後の再充電時間中、
電流の短時間のスイッチオンオフによって、付加的な電
荷をコンデンサ内に充電する装置が公知である。この過
程は、通常、再充電乃至リチャージと呼ばれる。この再
充電は、できる限り短時間にする必要がある。と言うの
は、使用できる時間は、例えば、大きな回転数の場合、
非常に短くなることがあるからである。
電流の短時間のスイッチオンオフによって、付加的な電
荷をコンデンサ内に充電する装置が公知である。この過
程は、通常、再充電乃至リチャージと呼ばれる。この再
充電は、できる限り短時間にする必要がある。と言うの
は、使用できる時間は、例えば、大きな回転数の場合、
非常に短くなることがあるからである。
【０００４】点火スイッチを用いて、制御装置をスイッ
チオンした後、コンデンサは、一般には、充電されな
い。内燃機関が、比較的長い時間、燃料噴射が行われな
い作動状態にある場合、例えば、エンジンブレーキ作動
状態では、コンデンサは、一般に、同様に、放電され
る。後続の制御の際、弁が開かれず、又は、遅延されて
開かれる場合が生じることがある。
チオンした後、コンデンサは、一般には、充電されな
い。内燃機関が、比較的長い時間、燃料噴射が行われな
い作動状態にある場合、例えば、エンジンブレーキ作動
状態では、コンデンサは、一般に、同様に、放電され
る。後続の制御の際、弁が開かれず、又は、遅延されて
開かれる場合が生じることがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、電磁
負荷の制御装置を、燃料噴射が行われない状態後最初の
制御時でも、負荷の高速且つ正確なスイッチング過程を
達成することにある。
負荷の制御装置を、燃料噴射が行われない状態後最初の
制御時でも、負荷の高速且つ正確なスイッチング過程を
達成することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
ると、燃料噴射が行われない状態後、最初の燃料噴射の
前に、充電手段を充電することにより解決される。
ると、燃料噴射が行われない状態後、最初の燃料噴射の
前に、充電手段を充電することにより解決される。
【０００７】
【実施例】本発明の装置について、以下、図示の実施例
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【０００８】本発明の装置は、有利には、内燃機関、殊
に、自己点火内燃機関に使用される。そこでは、電磁弁
が、燃料調量の制御のために使われている。この電磁弁
は、以下、負荷と呼ぶ。本発明は、この用途に限定され
るものではなく、高速スイッチングされる電磁負荷を必
要とする所ではどこでも使用することができる。
に、自己点火内燃機関に使用される。そこでは、電磁弁
が、燃料調量の制御のために使われている。この電磁弁
は、以下、負荷と呼ぶ。本発明は、この用途に限定され
るものではなく、高速スイッチングされる電磁負荷を必
要とする所ではどこでも使用することができる。
【０００９】内燃機関、殊に、自己点火内燃機関での用
途の際、電磁弁の開時点は、シリンダ内への燃料の噴射
開始時点に固定され、閉時点は、シリンダ内への燃料の
噴射終了時点に固定されている。
途の際、電磁弁の開時点は、シリンダ内への燃料の噴射
開始時点に固定され、閉時点は、シリンダ内への燃料の
噴射終了時点に固定されている。
【００１０】図１には、本発明の装置の主要な要素が示
されている。図示の実施例は、４シリンダ内燃機関であ
る。この際、各負荷には、燃料噴射弁が配属されてお
り、各燃料噴射弁には、内燃機関のシリンダが配属され
ている。内燃機関の比較的高いシリンダ数の場合、相応
して、多数の弁、スイッチング手段及びダイオードが設
けられている。
されている。図示の実施例は、４シリンダ内燃機関であ
る。この際、各負荷には、燃料噴射弁が配属されてお
り、各燃料噴射弁には、内燃機関のシリンダが配属され
ている。内燃機関の比較的高いシリンダ数の場合、相応
して、多数の弁、スイッチング手段及びダイオードが設
けられている。
【００１１】１００，１０１，１０２，１０３で、４つ
の負荷が示されている。負荷１００〜１０３の第１の端
子は、それぞれ、スイッチング手段１１５及びダイオー
ド１１０を介して電圧源１０５に接続されている。
の負荷が示されている。負荷１００〜１０３の第１の端
子は、それぞれ、スイッチング手段１１５及びダイオー
ド１１０を介して電圧源１０５に接続されている。
【００１２】ダイオード１１０は、そのアノードがプラ
ス極に接続されており、そのカソードがスイッチング手
段１１５と接続されているように構成されている。スイ
ッチング手段１１５は、有利には、電界効果トランジス
タである。
ス極に接続されており、そのカソードがスイッチング手
段１１５と接続されているように構成されている。スイ
ッチング手段１１５は、有利には、電界効果トランジス
タである。
【００１３】負荷１００〜１０３の第２の端子のそれぞ
れは、それぞれ１つの第２のスイッチング手段１２０，
１２１，１２２，１２３を介して抵抗手段１２５と接続
されている。スイッチング手段１２０〜１２３は、同様
に、有利には、電界効果トランジスタである。スイッチ
ング手段１２０〜１２３は、ローサイドスイッチとして
示されており、スイッチング手段１１５は、ハイサイド
スイッチとして示されている。抵抗手段１２５の第２の
端子は、電圧源の第２の端子と接続されている。
れは、それぞれ１つの第２のスイッチング手段１２０，
１２１，１２２，１２３を介して抵抗手段１２５と接続
されている。スイッチング手段１２０〜１２３は、同様
に、有利には、電界効果トランジスタである。スイッチ
ング手段１２０〜１２３は、ローサイドスイッチとして
示されており、スイッチング手段１１５は、ハイサイド
スイッチとして示されている。抵抗手段１２５の第２の
端子は、電圧源の第２の端子と接続されている。
【００１４】各負荷１００〜１０３には、ダイオード１
３０，１３１，１３２，１３３が配属されている。ダイ
オードのアノード端子は、それぞれ、負荷とローサイド
スイッチとの間の接続点に接触接続されている。カソー
ド端子は、コンデンサ１４５並びに別のスイッチング手
段１４０と接続されている。スイッチング手段１４０の
第２の端子は、負荷１００〜１０３の第１の端子と接触
接続されている。このスイッチング手段１４０は、同様
に有利には電解効果トランジスタである。このスイッチ
ング手段１４０は、ブースタスイッチとも呼ばれる。コ
ンデンサ１４５の第２の端子は、同様に給電電圧１０５
の第２の端子と接続されている。
３０，１３１，１３２，１３３が配属されている。ダイ
オードのアノード端子は、それぞれ、負荷とローサイド
スイッチとの間の接続点に接触接続されている。カソー
ド端子は、コンデンサ１４５並びに別のスイッチング手
段１４０と接続されている。スイッチング手段１４０の
第２の端子は、負荷１００〜１０３の第１の端子と接触
接続されている。このスイッチング手段１４０は、同様
に有利には電解効果トランジスタである。このスイッチ
ング手段１４０は、ブースタスイッチとも呼ばれる。コ
ンデンサ１４５の第２の端子は、同様に給電電圧１０５
の第２の端子と接続されている。
【００１５】制御ユニット１６０は、ハイサイドスイッ
チ１１５に制御信号ＡＨを供給する。スイッチング手段
１２０は、制御ユニット１６０から制御信号ＡＬ１が供
給され、スイッチング手段１２１は、制御信号ＡＬ２が
供給され、スイッチング手段１２２は、制御信号ＡＬ３
が供給され、スイッチング手段１２３は、制御信号ＡＬ
４が供給され、スイッチング手段１４０は、制御信号Ａ
Ｃが供給される。
チ１１５に制御信号ＡＨを供給する。スイッチング手段
１２０は、制御ユニット１６０から制御信号ＡＬ１が供
給され、スイッチング手段１２１は、制御信号ＡＬ２が
供給され、スイッチング手段１２２は、制御信号ＡＬ３
が供給され、スイッチング手段１２３は、制御信号ＡＬ
４が供給され、スイッチング手段１４０は、制御信号Ａ
Ｃが供給される。
【００１６】電圧源１０５の第２の端子と、スイッチン
グ手段１１５と負荷１００〜１０３の第１の端子との間
の接続点との間には、ダイオード１５０が接続されてい
る。この際、ダイオードのアノードは、電圧源１０５の
第２の端子と接続されている。
グ手段１１５と負荷１００〜１０３の第１の端子との間
の接続点との間には、ダイオード１５０が接続されてい
る。この際、ダイオードのアノードは、電圧源１０５の
第２の端子と接続されている。
【００１７】この制御により、殊に、回転数センサ１８
０の信号Ｎ、アクセルペダル位置ＦＰを示すセンサ１９
５の信号及び端子５０に印加される電圧１９０が処理さ
れる。この端子５０には、スタータが作動された際に、
電圧が印加される。端子５０の電圧は、スタータの作動
状態乃至内燃機関の直ぐ差し迫った始動状態を示す。
０の信号Ｎ、アクセルペダル位置ＦＰを示すセンサ１９
５の信号及び端子５０に印加される電圧１９０が処理さ
れる。この端子５０には、スタータが作動された際に、
電圧が印加される。端子５０の電圧は、スタータの作動
状態乃至内燃機関の直ぐ差し迫った始動状態を示す。
【００１８】抵抗１２５を用いて、負荷を流れる電流を
検出することができる。
検出することができる。
【００１９】図示の装置によると、電流測定抵抗１２５
を介して電流測定することは、スイッチング手段１２０
〜１２３の１つが閉じられている場合に限って可能であ
る。ローサイドスイッチが開かれている場合も、電流を
検出することができるようにするために、電流測定抵抗
を他の箇所に設けてもよい。例えば、コンデンサ１４５
の第２の端子を、電流測定手段１２５とスイッチング手
段１２０〜１２３との間の接続点に接続することができ
る。この場合、ローサイドスイッチが遮断されている場
合に電流測定することもできる。更に、電流測定手段
は、電圧源とハイサイドスイッチとの間、乃至、ハイサ
イドスイッチと負荷との間に設けてもよい。
を介して電流測定することは、スイッチング手段１２０
〜１２３の１つが閉じられている場合に限って可能であ
る。ローサイドスイッチが開かれている場合も、電流を
検出することができるようにするために、電流測定抵抗
を他の箇所に設けてもよい。例えば、コンデンサ１４５
の第２の端子を、電流測定手段１２５とスイッチング手
段１２０〜１２３との間の接続点に接続することができ
る。この場合、ローサイドスイッチが遮断されている場
合に電流測定することもできる。更に、電流測定手段
は、電圧源とハイサイドスイッチとの間、乃至、ハイサ
イドスイッチと負荷との間に設けてもよい。
【００２０】図２のａには、ブースタトランジスタ１４
０用の制御電流ＡＣが記載されている。図２のｂには、
ハイサイドスイッチ１１５用の制御信号ＡＨが記載され
ている。図２のｃには、ローサイドスイッチの１つの制
御信号ＡＬが示されている。図２のｄには、負荷を流れ
る電流Ｉが時間に亘って示されており、図２のｅには、
コンデンサ１４５に印加される電圧ＵＣが時間に亘って
示されている。この際、測定サイクルに相応する制御
は、電磁弁用の予備燃料噴射なしで示されている。
０用の制御電流ＡＣが記載されている。図２のｂには、
ハイサイドスイッチ１１５用の制御信号ＡＨが記載され
ている。図２のｃには、ローサイドスイッチの１つの制
御信号ＡＬが示されている。図２のｄには、負荷を流れ
る電流Ｉが時間に亘って示されており、図２のｅには、
コンデンサ１４５に印加される電圧ＵＣが時間に亘って
示されている。この際、測定サイクルに相応する制御
は、電磁弁用の予備燃料噴射なしで示されている。
【００２１】各測定サイクルでは、種々のフェーズが区
別される。フェーズ０では、負荷の制御の前で、終段が
遮断される。制御信号ＡＣ、ＡＨ及びＡＬは、低電位で
ある。つまり、ハイサイドスイッチ１１５、ローサイド
スイッチ１２０〜１２３、及びブースタスイッチ１４０
は、電流を遮断する。負荷を、電流は流れない。コンデ
ンサ１４５は、その最大電圧ＵＣに充電される。これ
は、例えば、約８０ボルトの値になり、それに対して、
電圧源の電圧は、約１２ボルトの値になる。
別される。フェーズ０では、負荷の制御の前で、終段が
遮断される。制御信号ＡＣ、ＡＨ及びＡＬは、低電位で
ある。つまり、ハイサイドスイッチ１１５、ローサイド
スイッチ１２０〜１２３、及びブースタスイッチ１４０
は、電流を遮断する。負荷を、電流は流れない。コンデ
ンサ１４５は、その最大電圧ＵＣに充電される。これ
は、例えば、約８０ボルトの値になり、それに対して、
電圧源の電圧は、約１２ボルトの値になる。
【００２２】ブースタ作動期間と呼ばれる制御開始時の
第１のフェーズでは、燃料を調量すべき負荷に配属され
たローサイドスイッチが制御される。つまり、フェーズ
１からは、信号ＡＬは、高いレベルをとる。それと同時
に、線路ＡＣ上には、高い信号が送出され、この信号に
よって、スイッチ１４０が導通制御される。ハイサイド
スイッチ１１５は、制御されず、このスイッチは更に遮
断され続ける。このスイッチ手段の制御は、コンデンサ
１４５によって、ブースタスイッチ１４０、相応の負
荷、この負荷に相応するローサイドスイッチ及び電流測
定手段１２５を介して電流が流れるように行われる。こ
のフェーズでは、電流Ｉは、負荷の高い電圧によって非
常に高速で上昇する。このフェーズ１は、コンデンサ１
４５に印加される電圧が所定値Ｕ２を下回る場合に終了
する。
第１のフェーズでは、燃料を調量すべき負荷に配属され
たローサイドスイッチが制御される。つまり、フェーズ
１からは、信号ＡＬは、高いレベルをとる。それと同時
に、線路ＡＣ上には、高い信号が送出され、この信号に
よって、スイッチ１４０が導通制御される。ハイサイド
スイッチ１１５は、制御されず、このスイッチは更に遮
断され続ける。このスイッチ手段の制御は、コンデンサ
１４５によって、ブースタスイッチ１４０、相応の負
荷、この負荷に相応するローサイドスイッチ及び電流測
定手段１２５を介して電流が流れるように行われる。こ
のフェーズでは、電流Ｉは、負荷の高い電圧によって非
常に高速で上昇する。このフェーズ１は、コンデンサ１
４５に印加される電圧が所定値Ｕ２を下回る場合に終了
する。
【００２３】始動電流調整期間とも呼ばれる第２のフェ
ーズでは、スイッチオン電流は、ハイサイドスイッチ１
１５によって受け取られ、ブースタは作動しない。第２
のフェーズでは、ブースタスイッチ１４０用の制御信号
は取り消され、従って、このスイッチ１４０は遮断され
る。ハイサイドスイッチ１１５及び負荷に配属されたロ
ーサイドスイッチ用の制御信号ＡＨ及びＡＬは、高いレ
ベルに設定され、従って、このスイッチは電流を解除す
る。従って、電流が電圧源１０５からダイオード１１
０、ハイサイドスイッチ１１５、負荷、相応のローサイ
ドスイッチ、電流測定抵抗１２５を介して電圧源１０５
に戻る。ハイサイドスイッチのクロック制御によって、
電流測定抵抗１２５を用いて検出される電流は、始動電
流ＩＡ用の予め設定することができる値に調整される。
即ち、始動電流の目標電流に達すると、ハイサイドスイ
ッチ１１５は、当該スイッチが遮断するように制御され
る。別の限界値を下回ると、このスイッチは、再度解除
される。
ーズでは、スイッチオン電流は、ハイサイドスイッチ１
１５によって受け取られ、ブースタは作動しない。第２
のフェーズでは、ブースタスイッチ１４０用の制御信号
は取り消され、従って、このスイッチ１４０は遮断され
る。ハイサイドスイッチ１１５及び負荷に配属されたロ
ーサイドスイッチ用の制御信号ＡＨ及びＡＬは、高いレ
ベルに設定され、従って、このスイッチは電流を解除す
る。従って、電流が電圧源１０５からダイオード１１
０、ハイサイドスイッチ１１５、負荷、相応のローサイ
ドスイッチ、電流測定抵抗１２５を介して電圧源１０５
に戻る。ハイサイドスイッチのクロック制御によって、
電流測定抵抗１２５を用いて検出される電流は、始動電
流ＩＡ用の予め設定することができる値に調整される。
即ち、始動電流の目標電流に達すると、ハイサイドスイ
ッチ１１５は、当該スイッチが遮断するように制御され
る。別の限界値を下回ると、このスイッチは、再度解除
される。
【００２４】ハイサイドスイッチ１１５が遮断された場
合、フリーホイール回路が作動する。電流は、負荷から
ローサイドスイッチ、抵抗１２５及びフリーホイールダ
イオード１５０を通って流れる。
合、フリーホイール回路が作動する。電流は、負荷から
ローサイドスイッチ、抵抗１２５及びフリーホイールダ
イオード１５０を通って流れる。
【００２５】第２のフェーズは、制御ユニット１６０が
始動フェーズの終了を送出した場合に終了する。これ
は、例えば、スイッチング時点検出部が、電磁弁の接極
子がその新たな終端位置に達したことを検出した場合で
ある。スイッチング時点検出部が、所定時間内で、電磁
弁の接極子がその新たな終端位置に達したことを検出し
ない場合には、誤差が検出される。
始動フェーズの終了を送出した場合に終了する。これ
は、例えば、スイッチング時点検出部が、電磁弁の接極
子がその新たな終端位置に達したことを検出した場合で
ある。スイッチング時点検出部が、所定時間内で、電磁
弁の接極子がその新たな終端位置に達したことを検出し
ない場合には、誤差が検出される。
【００２６】第１の高速消去期間とも呼ばれる第３のフ
ェーズでは、相応のローサイドスイッチは取り消され
る。これにより、電流は、それぞれの負荷から、この負
荷に配属されたダイオード１３０〜１３３を通ってコン
デンサ１４５に流され、負荷内に充電されたエネルギが
コンデンサ１４５に充電し直される。その際、ハイサイ
ドスイッチ１１５は、図示の実施例では、このスイッチ
が閉じられ続けるように制御される。このフェーズで
は、電流は、始動電流ＩＡから保持電流ＩＨに低下す
る。それと同時に、コンデンサ１４５に印加する電圧
は、値Ｕ３に上昇するが、この値は、明らかに値Ｕ１の
下側である。この第３のフェーズは、保持電流用の目標
値ＩＨに達した場合に終了する。始動電流ＩＡから保持
電流ＩＨに移行する際に解除されるエネルギは、コンデ
ンサ内に充電される。この際、特に有利には、始動電流
から保持電流への移行は、高速消去に基づいて高速に行
われる。
ェーズでは、相応のローサイドスイッチは取り消され
る。これにより、電流は、それぞれの負荷から、この負
荷に配属されたダイオード１３０〜１３３を通ってコン
デンサ１４５に流され、負荷内に充電されたエネルギが
コンデンサ１４５に充電し直される。その際、ハイサイ
ドスイッチ１１５は、図示の実施例では、このスイッチ
が閉じられ続けるように制御される。このフェーズで
は、電流は、始動電流ＩＡから保持電流ＩＨに低下す
る。それと同時に、コンデンサ１４５に印加する電圧
は、値Ｕ３に上昇するが、この値は、明らかに値Ｕ１の
下側である。この第３のフェーズは、保持電流用の目標
値ＩＨに達した場合に終了する。始動電流ＩＡから保持
電流ＩＨに移行する際に解除されるエネルギは、コンデ
ンサ内に充電される。この際、特に有利には、始動電流
から保持電流への移行は、高速消去に基づいて高速に行
われる。
【００２７】第３のフェーズには、保持電流調整期間と
も呼ばれる第４のフェーズが続く。第２のフェーズの場
合に相応して、ローサイドスイッチ用の制御信号は、そ
の高いレベルにあり続け、即ち、負荷に配属されたロー
サイドスイッチは閉じられ続ける。ハイサイドスイッチ
１１５の開閉によって、負荷を流れる電流は、保持電流
の目標値に調整される。遮断されたハイサイドスイッチ
１１５の場合、フリーホイール回路が作動する。電流
は、負荷から、ローサイドスイッチ、抵抗１２５及びフ
リーホイールダイオード１５０を通って流れる。燃料噴
射過程が閉じられると、フェーズ４は終了する。
も呼ばれる第４のフェーズが続く。第２のフェーズの場
合に相応して、ローサイドスイッチ用の制御信号は、そ
の高いレベルにあり続け、即ち、負荷に配属されたロー
サイドスイッチは閉じられ続ける。ハイサイドスイッチ
１１５の開閉によって、負荷を流れる電流は、保持電流
の目標値に調整される。遮断されたハイサイドスイッチ
１１５の場合、フリーホイール回路が作動する。電流
は、負荷から、ローサイドスイッチ、抵抗１２５及びフ
リーホイールダイオード１５０を通って流れる。燃料噴
射過程が閉じられると、フェーズ４は終了する。
【００２８】それに続く第５のフェーズ（第２の高速消
去期間とも呼ばれる）では、相応のローサイドスイッチ
が閉じられ、ハイサイドスイッチ１１５が導通制御され
る。このフェーズ内では、負荷を通って流れる電流は、
同様に、高速で値ゼロに低下する。それと同時に、コン
デンサ１４５に印加する電圧Ｕは、第３のフェーズの場
合よりも小さな値だけ上昇する。
去期間とも呼ばれる）では、相応のローサイドスイッチ
が閉じられ、ハイサイドスイッチ１１５が導通制御され
る。このフェーズ内では、負荷を通って流れる電流は、
同様に、高速で値ゼロに低下する。それと同時に、コン
デンサ１４５に印加する電圧Ｕは、第３のフェーズの場
合よりも小さな値だけ上昇する。
【００２９】第３及び第５フェーズでは、電流Ｉの目標
値は、高い値から低い値に移行する。このフェーズで
は、それぞれ負荷に配属されたローサイドスイッチが、
電流を遮断するように制御される。このフェーズでは、
高速消去が行われる。これにより、電流は、その新たな
目標値に達するようになる。
値は、高い値から低い値に移行する。このフェーズで
は、それぞれ負荷に配属されたローサイドスイッチが、
電流を遮断するように制御される。このフェーズでは、
高速消去が行われる。これにより、電流は、その新たな
目標値に達するようになる。
【００３０】フェーズ２及び４では、電流調整は、ハイ
サイドスイッチのクロック制御によって行われる。遮断
されたハイサイドスイッチの場合、フリーホイールダイ
オード１５０は作動している。このフェーズでは、電流
はゆっくりと低下していく。これにより、比較的小さな
スイッチング周波数になる。
サイドスイッチのクロック制御によって行われる。遮断
されたハイサイドスイッチの場合、フリーホイールダイ
オード１５０は作動している。このフェーズでは、電流
はゆっくりと低下していく。これにより、比較的小さな
スイッチング周波数になる。
【００３１】第６のフェーズでは、終段は作動せず、即
ち、燃料調量は行われない。つまり、ブースタスイッチ
１４０用の制御信号、ハイサイドスイッチ用の制御信号
ＡＨ、及びローサイドスイッチ用の制御信号ＡＬは、全
て低レベルであり、全てのスイッチは遮断している。負
荷を流れる電流は、０のままであり、コンデンサ１４５
の電圧は、その値を維持し続ける。
ち、燃料調量は行われない。つまり、ブースタスイッチ
１４０用の制御信号、ハイサイドスイッチ用の制御信号
ＡＨ、及びローサイドスイッチ用の制御信号ＡＬは、全
て低レベルであり、全てのスイッチは遮断している。負
荷を流れる電流は、０のままであり、コンデンサ１４５
の電圧は、その値を維持し続ける。
【００３２】この制御後の第７のフェーズ（後クロック
制御期間とも呼ばれる）では、ハイサイドスイッチ１１
５は、制御信号ＡＨによって再度その導電状態にされ
る。ローサイドスイッチを閉じることによって、負荷の
１つを流れる電流が初期化される。この電流は、例え
ば、ダイオード１００、スイッチング手段１２０及び電
流測定手段１２５を通って電圧源に還流する。電磁弁が
未だ応動しないように選定された電流の目標値に達した
場合、ローサイドスイッチは、開くように制御される。
これにより、再度、負荷、ダイオード１３０〜１３３の
１つ及びコンデンサ１４５からなる電流路が高速消去さ
れる。それにより、コンデンサ１４５に印加される電圧
が上昇する。
制御期間とも呼ばれる）では、ハイサイドスイッチ１１
５は、制御信号ＡＨによって再度その導電状態にされ
る。ローサイドスイッチを閉じることによって、負荷の
１つを流れる電流が初期化される。この電流は、例え
ば、ダイオード１００、スイッチング手段１２０及び電
流測定手段１２５を通って電圧源に還流する。電磁弁が
未だ応動しないように選定された電流の目標値に達した
場合、ローサイドスイッチは、開くように制御される。
これにより、再度、負荷、ダイオード１３０〜１３３の
１つ及びコンデンサ１４５からなる電流路が高速消去さ
れる。それにより、コンデンサ１４５に印加される電圧
が上昇する。
【００３３】電流が所定値を下回ると即座に、ローサイ
ドスイッチ１２０は再度作動状態になる。この過程は、
コンデンサ１４５の電圧が段階的に再度Ｕ１に達する迄
繰り返される。この過程は、リチャージと呼ばれる。
ドスイッチ１２０は再度作動状態になる。この過程は、
コンデンサ１４５の電圧が段階的に再度Ｕ１に達する迄
繰り返される。この過程は、リチャージと呼ばれる。
【００３４】それに続いて、フェーズ８では、全ての制
御信号がリセットされ、全てのスイッチは、その遮断状
態になる。このフェーズは、フェーズ０に相応する。
御信号がリセットされ、全てのスイッチは、その遮断状
態になる。このフェーズは、フェーズ０に相応する。
【００３５】燃料噴射が行われない、内燃機関の状態
後、負荷の最初の制御の際、コンデンサ１４５は放電さ
れる。この場合には、最初の制御の際に、コンデンサの
利点を利用することができない。殊に、スイッチング過
程は加速されず、燃料噴射も決められない。更に、内燃
機関の始動時に、利用できる電圧は、通常の値以下に低
下する。
後、負荷の最初の制御の際、コンデンサ１４５は放電さ
れる。この場合には、最初の制御の際に、コンデンサの
利点を利用することができない。殊に、スイッチング過
程は加速されず、燃料噴射も決められない。更に、内燃
機関の始動時に、利用できる電圧は、通常の値以下に低
下する。
【００３６】この課題を解決するために、燃料噴射が行
われない状態後、新たな最初の燃料噴射の前に、充電手
段を充電することが提案されている。適切な信号の評価
によって、直ぐ差し迫った燃料噴射が検出されて、コン
デンサの充電過程が開始される。
われない状態後、新たな最初の燃料噴射の前に、充電手
段を充電することが提案されている。適切な信号の評価
によって、直ぐ差し迫った燃料噴射が検出されて、コン
デンサの充電過程が開始される。
【００３７】そのような、燃料噴射が行われない状態
は、内燃機関の停止状態である。充電過程は、差し迫っ
た始動過程を示す信号が生じている場合に開始される。
差し迫った始動過程を示す信号として、例えば、回転数
信号、端子５０の電圧乃至端子１５の電圧を使うことが
できる。
は、内燃機関の停止状態である。充電過程は、差し迫っ
た始動過程を示す信号が生じている場合に開始される。
差し迫った始動過程を示す信号として、例えば、回転数
信号、端子５０の電圧乃至端子１５の電圧を使うことが
できる。
【００３８】燃料噴射が行われない別の状態は、エンジ
ンブレーキ状態である。充電手段は、エンジンブレーキ
状態の終了を示す信号が生じた場合に充電される。エン
ジンブレーキ状態の終了を示す信号としては、例えば、
アクセルペダル位置信号を使うことができる。
ンブレーキ状態である。充電手段は、エンジンブレーキ
状態の終了を示す信号が生じた場合に充電される。エン
ジンブレーキ状態の終了を示す信号としては、例えば、
アクセルペダル位置信号を使うことができる。
【００３９】内燃機関の差し迫った始動状態の検出のた
めに、本発明によると、回転数センサ乃至端子５０の出
力信号が評価される。運転手が、内燃機関の始動時に点
火キーを操作すると、スタータが通電され、その際、端
子５０に電圧が印加される。装置が、この電圧が印加さ
れたことを検出した場合、再充電過程が開始される。端
子１５の評価は、あまり適さない。と言うのは、点火系
だけがスイッチオンされた場合に、この端子には既に電
圧が印加されているからである。その際、運転手が点火
系だけをスイッチオンし、後の時点になって初めて内燃
機関を始動する場合も入ることができる。
めに、本発明によると、回転数センサ乃至端子５０の出
力信号が評価される。運転手が、内燃機関の始動時に点
火キーを操作すると、スタータが通電され、その際、端
子５０に電圧が印加される。装置が、この電圧が印加さ
れたことを検出した場合、再充電過程が開始される。端
子１５の評価は、あまり適さない。と言うのは、点火系
だけがスイッチオンされた場合に、この端子には既に電
圧が印加されているからである。その際、運転手が点火
系だけをスイッチオンし、後の時点になって初めて内燃
機関を始動する場合も入ることができる。
【００４０】特に有利には、回転数センサの最初のパル
スが発生した場合、充電過程を開始すると良い。回転数
センサとしては、一般的には、セグメントセンサ乃至イ
ンクリメントセンサ（規則的な間隔でパルスを送出す
る）が使用される。
スが発生した場合、充電過程を開始すると良い。回転数
センサとしては、一般的には、セグメントセンサ乃至イ
ンクリメントセンサ（規則的な間隔でパルスを送出す
る）が使用される。
【００４１】直ぐ差し迫った始動を検出するために、こ
の信号の他に、更に他の信号を評価することもできる。
の信号の他に、更に他の信号を評価することもできる。
【００４２】図３には、種々の信号が時間に亘って記載
されている。図３のａには、端子１５の電圧が時間に亘
って記載されており、図３のｂには、端子５０の電圧が
時間に亘って記載されている。図３のｃには、回転数セ
ンサ１８０のパルスが示されている。図３のｄには、コ
ンデンサ１４５の電圧Ｕが記載されており、図３のｅに
は、負荷を流れる電流Ｉが記載されている。
されている。図３のａには、端子１５の電圧が時間に亘
って記載されており、図３のｂには、端子５０の電圧が
時間に亘って記載されている。図３のｃには、回転数セ
ンサ１８０のパルスが示されている。図３のｄには、コ
ンデンサ１４５の電圧Ｕが記載されており、図３のｅに
は、負荷を流れる電流Ｉが記載されている。
【００４３】図３には、最初の燃料噴射の前のスイッチ
オンの状態が示されている。時点ｔ０で、運転手が点火
キーを作動し、端子１５の電圧が上昇する。時点ｔ１
で、スタータが通電され、このことは、端子５０の電圧
上昇に相応する。
オンの状態が示されている。時点ｔ０で、運転手が点火
キーを作動し、端子１５の電圧が上昇する。時点ｔ１
で、スタータが通電され、このことは、端子５０の電圧
上昇に相応する。
【００４４】時点ｔ１後直ぐに、回転数センサＮの最初
のパルスが現れる。この時点ｔ１で、乃至、最初の回転
数パルスＮが現れた時点で、本発明によると、コンデン
サ１４５の充電が開始される。つまり、時点ｔ１から、
図２に示されているフェーズ７の場合に相応して進行す
る。
のパルスが現れる。この時点ｔ１で、乃至、最初の回転
数パルスＮが現れた時点で、本発明によると、コンデン
サ１４５の充電が開始される。つまり、時点ｔ１から、
図２に示されているフェーズ７の場合に相応して進行す
る。
【００４５】この結果、時点ｔ２まで、電流はその都度
上昇して再度降下し、電圧Ｕは、段階的に値Ｕ１に上昇
する。この値に時点ｔ２で達すると、コンデンサ１４５
は、完全に充電される。この状態は、図２のフェーズ７
の経過後の燃料噴射後のコンデンサの状態に相応する。
上昇して再度降下し、電圧Ｕは、段階的に値Ｕ１に上昇
する。この値に時点ｔ２で達すると、コンデンサ１４５
は、完全に充電される。この状態は、図２のフェーズ７
の経過後の燃料噴射後のコンデンサの状態に相応する。
【００４６】時点ｔ３には、内燃機関での最初の燃料噴
射が続き、時点ｔ４まで持続する。
射が続き、時点ｔ４まで持続する。
【００４７】時点ｔ３とｔ４との間では、フェーズ１〜
５が処理される。続いて、コンデンサを再度充電するた
めに、新たなリチャージ過程が続く。各燃料噴射時に、
図２の時間経過が進行する。
５が処理される。続いて、コンデンサを再度充電するた
めに、新たなリチャージ過程が続く。各燃料噴射時に、
図２の時間経過が進行する。
【００４８】図４には、この手続きが流れ図を用いて示
されている。第１のステップ４００では、端子１５の電
圧が上昇されているか検出される。これに続く問い合わ
せ部４１０では、端子５０に電圧が印加されているかど
うか検査される。端子５０に電圧が印加されていない場
合には、問い合わせ部４２０が続き、この問い合わせ部
では、回転数パルスが生じているかどうか検査される。
回転数パルスが生じていない場合には、新たに問い合わ
せ部４１０が続く。端子５０に電圧が印加されている
か、乃至、回転数信号Ｎが生じている場合には、ステッ
プ４３０で、コンデンサの充電過程が続く（図３で、時
点ｔ１から示したように）。
されている。第１のステップ４００では、端子１５の電
圧が上昇されているか検出される。これに続く問い合わ
せ部４１０では、端子５０に電圧が印加されているかど
うか検査される。端子５０に電圧が印加されていない場
合には、問い合わせ部４２０が続き、この問い合わせ部
では、回転数パルスが生じているかどうか検査される。
回転数パルスが生じていない場合には、新たに問い合わ
せ部４１０が続く。端子５０に電圧が印加されている
か、乃至、回転数信号Ｎが生じている場合には、ステッ
プ４３０で、コンデンサの充電過程が続く（図３で、時
点ｔ１から示したように）。
【００４９】両問い合わせ部は、図示のように２つ行う
ことができる。しかし、両問い合わせ部を１つしか行わ
ないようにすることもできる。
ことができる。しかし、両問い合わせ部を１つしか行わ
ないようにすることもできる。
【００５０】特に有利には、前述の端子１５を監視する
と良い。運転手が点火キーを作動すると、この端子に
は、電圧が印加される。その際、有利には、始動装置の
作動前に、端子１５を評価すると良く、その際、この場
合には、給電電圧は、一般に、始動装置の作動後よりも
高い。この実施例では、ステップ４３０は、ステップ４
００の直ぐ後に行われる。
と良い。運転手が点火キーを作動すると、この端子に
は、電圧が印加される。その際、有利には、始動装置の
作動前に、端子１５を評価すると良く、その際、この場
合には、給電電圧は、一般に、始動装置の作動後よりも
高い。この実施例では、ステップ４３０は、ステップ４
００の直ぐ後に行われる。
【００５１】別の実施例は、図５に示されている。第１
のステップ５００では、燃料噴射が行われない作動状態
が生じていることが検出される。そのような作動状態
は、例えば、エンジンブレーキ作動で生じる。このエン
ジンブレーキ作動は、アクセルペダル乃至回転数の評価
によって検出される。それに続く問い合わせ部５１０
は、アクセルペダルの作動状態が生じているかどうか検
査される。アクセルペダルの作動は、エンジンブレーキ
作動状態の終了を示す。アクセルペダルが作動していな
い場合には、新たに問い合わせ部５１０が続く。アクセ
ルペダルが作動している場合、ステップ５２０で、コン
デンサの充電過程が続く（図３に時点ｔ１から示されて
いるような）。
のステップ５００では、燃料噴射が行われない作動状態
が生じていることが検出される。そのような作動状態
は、例えば、エンジンブレーキ作動で生じる。このエン
ジンブレーキ作動は、アクセルペダル乃至回転数の評価
によって検出される。それに続く問い合わせ部５１０
は、アクセルペダルの作動状態が生じているかどうか検
査される。アクセルペダルの作動は、エンジンブレーキ
作動状態の終了を示す。アクセルペダルが作動していな
い場合には、新たに問い合わせ部５１０が続く。アクセ
ルペダルが作動している場合、ステップ５２０で、コン
デンサの充電過程が続く（図３に時点ｔ１から示されて
いるような）。
【００５２】
【発明の効果】燃料噴射が行われない状態後最初の調量
時でも、弁を高速スイッチングして正確に燃料調量する
ことができる。
時でも、弁を高速スイッチングして正確に燃料調量する
ことができる。
【図１】本発明の装置の回路装置
【図２】時間軸上で示した種々の信号
【図３】時間軸上で示した種々の信号
【図４】流れ図
【図５】流れ図
１００〜１０３ 負荷 １０５ 電圧源 １１０ ハイサイドスイッチ １１５ スイッチング手段 １２０〜１２３ ローサイドスイッチ １２５ 抵抗手段 １６０ 制御ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハラルト シューラー ドイツ連邦共和国 バックナング ブリア ントシュトラーセ ７
Claims (7)
- 【請求項１】 電磁負荷、例えば、内燃機関の燃料噴射
制御用電磁弁の制御方法であって、充電手段内に充電さ
れた電荷が、前記負荷の制御開始時に充電し直される方
法において、燃料噴射が行われない状態後、最初の燃料
噴射の前に、充電手段を充電することを特徴とする電磁
負荷の制御方法。 - 【請求項２】 差し迫った始動過程を指示する信号が生
じた際に、充電手段を充電する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 差し迫った始動過程を指示する信号とし
て、回転数信号を使う請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】 差し迫った始動過程を指示する信号とし
て、端子５０の電圧を使用する請求項１〜３迄の何れか
１記載の方法。 - 【請求項５】 エンジンブレーキ作動状態の終了を指示
する信号が生じた場合、充電手段を充電する請求項１記
載の方法。 - 【請求項６】 エンジンブレーキ作動状態の終了を指示
する信号として、アクセルペダル位置信号を使う請求項
５記載の方法。 - 【請求項７】 電磁負荷、例えば、内燃機関の燃料噴射
制御用電磁弁の制御装置であって、充電手段内に充電さ
れた電荷が、前記負荷の制御開始時に充電し直される装
置において、燃料噴射が行われない状態後、最初の燃料
噴射の前に、充電手段を充電する手段が設けられている
ことを特徴とする電磁負荷の制御方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19701471.2 | 1997-01-17 | ||
| DE1997101471 DE19701471A1 (de) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines elektromagnetischen Verbrauchers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10205379A true JPH10205379A (ja) | 1998-08-04 |
| JP4225598B2 JP4225598B2 (ja) | 2009-02-18 |
Family
ID=7817619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00645398A Expired - Fee Related JP4225598B2 (ja) | 1997-01-17 | 1998-01-16 | 電磁負荷の制御方法及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4225598B2 (ja) |
| DE (1) | DE19701471A1 (ja) |
| FR (1) | FR2759809B1 (ja) |
| IT (1) | IT1298110B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6407593B1 (en) | 1999-06-30 | 2002-06-18 | Denso Corporation | Electromagnetic load control apparatus having variable drive-starting energy supply |
Families Citing this family (12)
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|---|---|---|---|---|
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| DE19957181A1 (de) | 1999-11-27 | 2001-05-31 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung wenigstens eines Verbrauchers |
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| US7509931B2 (en) | 2004-03-18 | 2009-03-31 | Ford Global Technologies, Llc | Power electronics circuit for electromechanical valve actuator of an internal combustion engine |
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| JP4859951B2 (ja) * | 2009-05-14 | 2012-01-25 | 三菱電機株式会社 | 車載エンジン制御装置 |
| FR3094408B1 (fr) | 2019-03-26 | 2021-03-05 | Continental Automotive | Procédé de commande d’un injecteur de carburant haute pression |
| FR3094409B1 (fr) * | 2019-03-26 | 2021-02-26 | Continental Automotive | Procédé de commande d’un injecteur de carburant haute pression |
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| JPH03160133A (ja) * | 1989-11-17 | 1991-07-10 | Nissan Motor Co Ltd | エンジン電子制御装置 |
| DE4413240A1 (de) | 1994-04-16 | 1995-10-19 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung und ein Verfahren zur Ansteuerung eines elektromagnetischen Verbrauchers |
-
1997
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