【手続補正書】
【提出日】平成16年7月15日(2004.7.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピエゾアクチュエータに搭載されたピエゾスタックの駆動用のエネルギーを蓄積するコンデンサと、該コンデンサとピエゾスタックとの間で一方を供給元として、インダクタを介して電荷を移動する通電経路とを有し、該通電経路として、スイッチング素子のオンオフを繰り返すことにより、スイッチング素子のオン期間にインダクタに漸増する電流が流れる第１の種類の通電経路と、前記スイッチング素子のオフ期間に前記インダクタに漸減する電流が流れる第２の種類の通電経路とが形成され、かつ、前記スイッチング素子を制御する制御手段により、ピエゾスタックの充電および放電がなされるピエゾアクチュエータ駆動回路において、
前記通電経路に流れる電流を検出する電流検出手段を設け、
前記制御手段を、前記電流検出手段により検出された電流が予め設定したしきい値を越えると、故障発生と判断するとともに、故障の態様を短絡故障と判定するように設定したことを特徴とするピエゾアクチュエータ駆動回路。
【請求項２】
請求項１記載のピエゾアクチュエータ駆動回路において、前記ピエゾスタックとして、通電経路を共通として複数のピエゾスタックが接続可能で、かつ、前記制御手段により制御される選択スイッチにより、前記複数のピエゾスタックのうちから、前記通電経路と接続されるピエゾスタックを選択可能であり、
前記制御手段を、前記短絡故障と判定されると、前記選択スイッチをオフにして、前記通電経路を開成するように設定したピエゾアクチュエータ駆動回路。
【請求項３】
請求項１または２いずれか記載のピエゾアクチュエータ駆動回路において、前記スイッチング素子よりも前記ピエゾスタック側で、前記通電経路の電圧を検出する電圧検出手段を設け、
前記制御手段を、前記短絡故障と判定されたときにおいて、検出された電圧が予め設定したしきい値以下の第１の判定条件のときには、前記通電経路により、前記供給元をピエゾスタックとして電荷を前記コンデンサに回収する電荷回収を許容し、検出された電圧が予め設定したしきい値以上の第２の判定条件のときには、前記電荷回収を禁止するように設定したピエゾアクチュエータ駆動回路。
【請求項４】
請求項３記載のピエゾアクチュエータ駆動回路において、検出電圧の前記しきい値を、略コンデンサの両端子間電圧に設定し、
前記制御手段を、前記スイッチング素子がオフの時に前記第２の判定条件を満たすときは、故障の態様を、スイッチング素子のオン故障と判定するように設定したピエゾアクチュエータ駆動回路。
【請求項５】
請求項３または４いずれか記載のピエゾアクチュエータ駆動回路において、前記コンデンサの電荷を前記インダクタを通り前記ピエゾスタックをバイパスして接地側に放電する非常放電用の経路を形成するとともに、該非常放電用の経路には、該非常放電用経路を開閉する非常放電スイッチを設けたピエゾアクチュエータ駆動回路。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか記載のピエゾアクチュエータ駆動回路において、前記コンデンサが、前記制御手段により制御される電源部により充電されるようになっており、
前記制御手段を、前記短絡故障と判定されると、前記電源部の作動を停止するように設定したピエゾアクチュエータ駆動回路。
【請求項７】
ピエゾアクチュエータに搭載されたピエゾスタックの駆動用のエネルギーを蓄積するコンデンサと、該コンデンサとピエゾスタックとの間で一方を供給元として、インダクタを介して電荷を移動する通電経路とを有し、該通電経路として、スイッチング素子のオンオフを繰り返すことにより、スイッチング素子のオン期間にインダクタに漸増する電流が流れる第１の種類の通電経路と、前記スイッチング素子のオフ期間に前記インダクタに漸減する電流が流れる第２の種類の通電経路とが形成され、かつ、上記スイッチング素子を制御する制御手段により、ピエゾスタックの充電と放電とを切り換えるピエゾアクチュエータ駆動回路において、
前記ピエゾスタックの非接地側端子の電圧を検出する電圧検出手段を設け、
前記制御手段を、前記ピエゾスタックの充電完了後の充電保持期間において検出された電圧が予め設定したしきい値よりも小さいときは、前記ピエゾスタックの故障と判断するように設定したことを特徴とするピエゾアクチュエータ駆動回路。
【請求項８】
ピエゾアクチュエータに搭載されたピエゾスタックの駆動用のエネルギーを蓄積するコンデンサと、該コンデンサとピエゾスタックとの間で一方を供給元として、インダクタを介して電荷を移動する通電経路とを有し、該通電経路として、スイッチング素子のオンオフを繰り返すことにより、スイッチング素子のオン期間にインダクタに漸増する電流が流れる第１の種類の通電経路と、前記スイッチング素子のオフ期間に前記インダクタに漸減する電流が流れる第２の種類の通電経路とが形成され、かつ、前記スイッチング素子を制御する制御手段により、ピエゾスタックの充電と放電とがなされるピエゾアクチュエータ駆動回路において、
前記通電経路に流れる電流を検出する電流検出手段を設け、
前記制御手段を、前記ピエゾスタックの充電開始直後に、検出された電流が予め設定した所定の電流値をとるまでの時間を計測して、計測時間が所定範囲から外れたときに、前記ピエゾスタックの見かけの容量異常若しくはピエゾスタックの温度異常と判定するように設定した
ことを特徴とするピエゾアクチュエータ駆動回路。
【請求項９】
燃料を噴射する噴孔を開閉するニードルをピエゾアクチュエータにより作動せしめるインジェクタと、
前記ピエゾアクチュエータを駆動する手段として、
ピエゾアクチュエータに搭載されたピエゾスタックの駆動用のエネルギーを蓄積するコンデンサと、該コンデンサとピエゾスタックとの間で一方を供給元として、インダクタを介して電荷を移動する通電経路とを有し、該通電経路として、スイッチング素子のオンオフを繰り返すことにより、スイッチング素子のオン期間にインダクタに漸増する電流が流れる第１の種類の通電経路と、前記スイッチング素子のオフ期間に前記インダクタに漸減する電流が流れる第２の種類の通電経路とが形成され、かつ、前記スイッチング素子を制御する制御手段により、ピエゾスタックの充電および放電がなされるピエゾアクチュエータ駆動回路と、
前記制御手段に、燃料の噴射時期および噴射量に対応した前記ピエゾスタックの充電時期および充電保持期間の長さを指令する指令手段とを有する燃料噴射装置であって、前記ピエゾアクチュエータ駆動回路には、
前記通電経路に流れる電流を検出する電流検出手段を設け、
前記指令手段を、前記ピエゾスタックの充電開始直後に、検出された電流が予め設定した所定の電流値をとるまでの時間を計測して、計測時間に基づいて、前記ピエゾスタックの充電時期および充電保持期間の長さを補正するように設定したことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１０】
ピエゾアクチュエータに搭載されたピエゾスタックの駆動用のエネルギーを蓄積するコンデンサと、該コンデンサとピエゾスタックとの間で一方を供給元として、インダクタを介して電荷を移動する通電経路とを有し、該通電経路として、スイッチング素子のオンオフを繰り返すことにより、スイッチング素子のオン期間にインダクタに漸増する電流が流れる第１の種類の通電経路と、前記スイッチング素子のオフ期間に前記インダクタに漸減する電流が流れる第２の種類の通電経路とが形成され、かつ、前記スイッチング素子を制御する制御手段により、ピエゾスタックの充電および放電がなされるピエゾアクチュエータ駆動回路において、
前記スイッチング素子よりも前記ピエゾスタック側で、前記通電経路の電圧を検出する電圧検出手段を設け、
前記電圧検出手段により検出された電圧が予め設定したしきい値を越えると、電圧異常と判断することを特徴とするピエゾアクチュエータ駆動回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
インジェクタを構成する可動部材の摺動抵抗等が温度変化の影響を受けて、インジェクタの作動特性が変化する。一方、前記のごとく、検出電流が予め設
定した所定の電流値をとるまでの時間はインジェクタの温度とみなせるピエゾスタックの温度に応じて変化し、冷却水温度等に比してはるかにインジェクタ温度と対応した温度情報である。したがって、計測された前記時間に応じてピエゾスタックの充電時期および充電保持期間の長さを補正することで、燃料噴射を高精度に行い得る。
請求項１０記載の発明では、ピエゾアクチュエータに搭載されたピエゾスタックの駆動用のエネルギーを蓄積するコンデンサと、該コンデンサとピエゾスタックとの間で一方を供給元として、インダクタを介して電荷を移動する通電経路とを有し、該通電経路として、スイッチング素子のオンオフを繰り返すことにより、スイッチング素子のオン期間にインダクタに漸増する電流が流れる第１の種類の通電経路と、前記スイッチング素子のオフ期間に前記インダクタに漸減する電流が流れる第２の種類の通電経路とが形成され、かつ、前記スイッチング素子を制御する制御手段により、ピエゾスタックの充電および放電がなされるピエゾアクチュエータ駆動回路において、
前記スイッチング素子よりも前記ピエゾスタック側で、前記通電経路の電圧を検出する電圧検出手段を設け、
前記電圧検出手段により検出された電圧が予め設定したしきい値を越えると、電圧異常と判断する。
これにより、充電電圧が過昇したことを判断できる。