(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力供給源（４５）によって電力供給を受ける噴射機駆動回路（６ａ）に接続される少なくとも１基の燃料噴射機（３４、３６）を備えるエンジンにおける燃料噴射を制御する方法であって、
少なくとも１つのエンジン動作パラメータ（３０）に応じて、１つまたは複数の噴射事象を含む、前記少なくとも１基の燃料噴射機（３４、３６）の噴射事象シーケンスを求めるステップと、
前記電力供給源（４５）の電力供給源パラメータ（７２、Ｄ、ＶＡＶ、１０６、１０８、Ｉ）を求めるステップと、
前記電力供給源パラメータ（７２、Ｄ、ＶＡＶ、１０６、１０８、Ｉ）を所定の電力供給源パラメータ閾水準と比較するステップと、
前記電力供給源パラメータ（７２、Ｄ、ＶＡＶ、１０６、１０８、Ｉ）が前記所定の電力供給源パラメータ閾水準に等しいかまたはそれよりも大きい場合に、前記噴射事象シーケンス中の噴射事象の継続時間および／または回数を低減することにより、変更された噴射事象シーケンスを求めるステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記電力供給源パラメータは、前記電力供給源（４５）の出力電力（７２）であり、前記電力供給源パラメータ（７２）を求める前記ステップは、
前記電力供給源（４５）の前記出力電力（７２）に関連付けられた変数（Ｄ、ＶＡＶ、１０６、１０８、Ｉ）を監視するステップと、
前記監視された変数（Ｄ、ＶＡＶ、１０６、１０８、Ｉ）から前記電力供給源（４５）の前記出力電力（７２）を導出するステップと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記監視された変数（Ｄ、ＶＡＶ、１０６、１０８、Ｉ）から前記電力供給源（４５）の前記出力電力（７２）を求めるために関数マップ（７０）を使用するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記電力供給源パラメータは、前記電力供給源（４５）の前記出力電力（７２）に関連付けられた変数（Ｄ、ＶＡＶ、１０６、１０８、Ｉ）である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記変数は、前記電力供給源（４５）の駆動信号（５８）のデューティサイクル（Ｄ）である、請求項２から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記変数は、前記供給源（４５）の駆動信号（５８）の平均電圧（ＶＡＶ）である、請求項２から４のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記変数は、前記電力供給源（４５）に供給された電流（Ｉ）である、請求項２から４のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記電力供給源（４５）と車両バッテリとの間に接続された感知抵抗器（９２）の両端子間の電位差（ΔＶ）を求めるステップと、
前記感知抵抗器（９２）の両端子間の前記電位差（ΔＶ）から、前記電力供給源（４５）に供給された前記電流（Ｉ）を計算するステップと、
電力供給源（４５）に供給された前記電流（Ｉ）および電力供給源（４５）の前記出力電力（７２）を関連付ける関数マップを使用して、前記電力供給源（４５）の前記出力電力（７２）を求めるステップと、
をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記電力供給源（４５）はＤＣ−ＤＣ変換器（４５）を含む、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記ＤＣ−ＤＣ変換器（４５）は多相ＤＣ−ＤＣ変換器（４５）であり、前記方法は、前記ＤＣ−ＤＣ変換器（４５）の単一の相（４６ａ）において前記駆動信号（５８）を監視するステップを含む、請求項５または請求項６に従属するときの請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
変更された噴射事象シーケンスを求める前記ステップは、１つまたは複数の低い優先度の噴射を不能化するステップを含む、請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
１つまたは複数の低い優先度の噴射を不能化する前記ステップは、１つもしくは複数のパイロットおよび／または事後噴射を不能化するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
噴射事象シーケンスを計算する前記ステップは、
前記少なくとも１つのエンジン動作パラメータ（３０）を監視するステップと、
前記少なくとも１つのエンジン動作パラメータ（３０）に基づいてエンジン電力要件を計算するステップと、
必要とされる電力を前記エンジンに供給するために噴射事象シーケンスを求めるステップと、
を含む、請求項１から１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記方法は、自動車のエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）（２４）によって実施される、請求項１から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
エンジンの少なくとも１基の燃料噴射機（３４、３６）からの燃料噴射を制御する装置であって、
前記少なくとも１基の燃料噴射機（３４、３６）に接続するための噴射機駆動回路（６ａ）と、
電力を前記噴射機駆動回路（６ａ）に供給する電力供給源手段（４５）と、
処理手段（２６）であって、該処理手段は、
（ｉ）  少なくとも１つのエンジン動作パラメータ（３０）に応じて、前記少なくとも１基の燃料噴射機（３４、３６）の噴射事象シーケンスを求め、
（ｉｉ）  前記電力供給源手段（４５）の電力供給源パラメータ（７２、Ｄ、ＶＡＶ、１０６、１０８、Ｉ）を求め、
（ｉｉｉ）  前記電力供給源パラメータ（７２、Ｄ、ＶＡＶ、１０６、１０８、Ｉ）を所定の電力供給源パラメータ閾水準と比較し、
（ｉｖ）  前記電力供給源パラメータ（７２、Ｄ、ＶＡＶ、１０６、１０８、Ｉ）が前記所定の電力供給源パラメータ閾水準に等しいかまたはそれよりも大きい場合に、前記噴射事象シーケンス中の噴射事象の継続時間および／または回数を低減することにより、変更された噴射事象シーケンスを求めるように配置された、前記処理手段（２６）と、
を備える装置。
【請求項１６】
前記電力供給源手段（４５）はＤＣ−ＤＣ変換器（４５）を含み、前記装置は、前記ＤＣ−ＤＣ変換器（４５）と前記処理手段（２６）の入力部との間に接続部（５２）をさらに備えて、前記ＤＣ−ＤＣ変換器（４５）の駆動信号（５８）が、前記接続部（５２）を介して前記処理手段（２６）に供給される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記ＤＣ−ＤＣ変換器（４５）は、複数の相（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ）を有する多相ＤＣ−ＤＣ変換器（４５）であり、各相（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ）がスイッチ（４８ａ、４８ｂ、４８ｃ）を備え、前記接続部（５２）は、単一のスイッチ（４８ａ）のスイッチ端子（５７）と前記処理手段（２６）の前記入力部との間に延びる、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記ＤＣ−ＤＣ変換器（４５）と前記処理手段（２６）との間の前記接続部（５２）の中に低域フィルタ（５３）をさらに備え、前記低域フィルタ（５３）は、前記ＤＣ−ＤＣ変換器（４５）の前記駆動信号（５８）のデューティサイクル（Ｄ）を示す信号（６０）を前記処理手段（２６）に出力するように配置され、前記処理手段（２６）は、メモリ装置（２８）の中に格納されて前記処理手段（２６）によってアクセス可能な関数マップ（７０）を使用して、前記駆動信号（５８）の前記デューティサイクル（Ｄ）から前記電力供給源手段（４５）の前記出力電力（７２）を求めるように構成される、請求項１６または１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記電力供給源手段（４５）と車両バッテリとの間に接続された、既知の抵抗の感知抵抗器（９２）をさらに備え、前記処理手段（２６）は、
前記感知抵抗器（９２）の両端子間の電位差を監視し、
前記感知抵抗器（９２）の前記既知の抵抗（Ｒ）および前記感知抵抗器（９２）の両端子間の前記電位差から、前記電力供給源手段（４５）に流入する前記電流（Ｉ）を求めるように配置され、
前記電力供給源（４５）に流入する前記電流（Ｉ）および前記電力供給源（４５）の前記出力電力（７２）を関連付ける関数マップ（７０）を使用して、前記電力供給源（４５）の前記出力電力（７２）を求める、
ようにさらに配置される、請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
請求項１５から１９のいずれかに記載の装置を備える、車両のエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）（２４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンにおける燃料噴射を制御する方法に関する。さらに詳細には、本発明は、特に高いエンジン速度における車両エンジンの性能を向上させるために、圧電駆動式燃料噴射機を制御する方法に関する。また本発明は、本発明の方法を実施する装置にも関する。
【背景技術】
【０００２】
直噴内燃エンジンでは、燃料噴射機が、点火の前に一定供給量の燃料を燃焼室に送達するために設けられる。典型的には、燃料噴射機は、一定供給量の燃料を燃焼室の中へ送達するために、燃焼室に対して燃料噴射機の先端が僅かに燃焼室の中へ突出するように、シリンダヘッドの中に取り付けられる。
【０００３】
特に直噴エンジンで使用するのに適切な燃料噴射機の１つのタイプは、いわゆる圧電式噴射機である。このような噴射機は、燃料噴射事象のタイミングおよび総送達量の厳密な制御を可能にする。これは、排気物質の観点で有益である燃焼過程に対する制御の向上を許容する。
【０００４】
知られた圧電式噴射機２およびその関連する制御システム４が、図１に模式的に示されている。圧電式噴射機２は、第１および第２の電力供給リード線８、１０を経由して噴射機駆動回路６に接続される。圧電式噴射機２は、噴射弁針１４の位置を弁針座１６に対して制御するために動作可能である圧電式アクチュエータ１２を含む。圧電式アクチュエータ１２は、噴射機駆動回路６によって供給される差動電圧に応じて伸張および収縮する圧電要素のスタック１８を含む。
【０００５】
弁針１４の軸位置、すなわち「リフト」は、アクチュエータ１２に掛かる差動電圧を変更することによって制御される。アクチュエータ１２に適切な差動電圧を印加することによって弁針１４は、弁座１６を分離させるか（その場合には、燃料がノズル出口２０の組を介して関連する燃焼室（図示せず）の中へ送達される）、または弁座１６を係合させる（その場合には、出口２０を介する燃料送達が防止される）。
【０００６】
圧電式噴射機２は典型的にバンクの中にまとめられる。欧州特許第１４００６７６号に説明されているように、圧電式噴射機２の各バンクが、圧電式噴射機２の動作を制御するためにそれ自体の駆動回路６を有する。この回路は、電源によって生成される電圧を１２ボルトからより高い電圧に上昇させる電力供給源と、電荷、したがってエネルギーを蓄えるための蓄積コンデンサとを典型的に含む。より高い電圧が、噴射事象毎に圧電式噴射機２の充電および放電用に電力を供給するために使用される蓄積コンデンサに印加される。
【０００７】
図１に示されたように、圧電式噴射機２は、エンジン制御ユニット２４（ＥＣＵ）の一体部分を形成する噴射機制御ユニット２２（ＩＣＵ）によって制御される。ＩＣＵ２２は、マイクロプロセッサ２６およびメモリ２８を典型的に備える。ＥＣＵ２４は、複数のエンジン動作パラメータ３０を監視し、かつＩＣＵ２２に入力されるエンジン電力要件信号（図示せず）を計算する。エンジン動作パラメータ３０の実施例には、エンジン速度、運転者のトルク要求、マニホルド入口圧力、およびマニホルド入口温度が含まれる。次に、ＩＣＵ２２は、必要な電力をエンジンに供給するために必要とされる噴射事象シーケンスを計算し、それにしたがって噴射機駆動回路６を動作させる。
【０００８】
各圧電式噴射機２は、噴射事象シーケンス以内の１回または複数回の噴射分の燃料を送
達するように動作可能である。例えば、噴射事象シーケンスには、１回または複数回のいわゆる「事前」もしくは「パイロット」噴射と、１回または複数回の主噴射と、１回または複数回の「事後」噴射とが含まれる。噴射事象シーケンス以内の数回のこのような噴射を使用することによって、排出物、燃料消費、およびＮＶＨ（騒音／振動／ハーシュネス）目標を満たすためにエンジンの燃焼効率を向上させることができる。
【０００９】
エンジンが高い速度および／または負荷で稼働しているときに問題が発生する恐れがあり、その場合にＩＣＵは噴射機駆動回路６への電力供給源に過負荷を掛けうるある一定の噴射事象シーケンスを計算することが可能である。これが行われると、噴射機駆動回路６は、必要とされる噴射事象シーケンスにしたがって圧電式噴射機２を動作させるのに十分な電力を供給できなくなる。これは、圧電式噴射機２の必要とされる燃料送達の不足を引き起こす恐れがあり、それは次に車両エンジンに対する電力の望ましくなくかつ予想外の損失、すなわちエンジン不点火の原因になる恐れがある。
【特許文献１】欧州特許第１４００６７６号
【特許文献２】欧州特許出願第０６２５６１４０．２号
【特許文献３】欧州特許出願第０６２５４０３９．８号
【特許文献４】ＰＣＴ特許国際公開第２００５／０２８８３６号（Ａ１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、上述の問題が発生するのを防止する、燃料噴射機器を動作させる改良された方法を提供することである。また本発明は、燃料噴射機器を動作させる改良された装置を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様によれば、電力供給源によって電力供給を受ける噴射機駆動回路に接続される少なくとも１基の燃料噴射機を備えるエンジンにおける燃料噴射を制御する方法が提供され、本方法は、
少なくとも１つのエンジン動作パラメータに応じて、少なくとも１基の燃料噴射機の噴射事象シーケンスを求めるステップと、
電力供給源の電力供給源パラメータを求めるステップと、
電力供給源パラメータを所定の電力供給源パラメータ閾水準と比較するステップと、
電力供給源パラメータが所定の電力供給源パラメータ閾水準に等しいかまたはそれよりも大きい場合に、噴射事象シーケンス中の噴射事象の継続時間および／または回数を低減することにより、変更された噴射事象シーケンスを求めるステップと、
を含む。
【００１２】
噴射事象シーケンスが、１つまたは複数の噴射事象を含むことができる。
【００１３】
本発明の第１の態様は、電力供給源に過負荷を掛ける恐れが低減されるように、エンジンにおける燃料噴射を制御する方法を提供する。エンジンにおける１基または複数の噴射機を制御するために噴射事象シーケンスを求めると、電力供給源に関連付けられたパラメータが求められ、次いで所定の閾水準と比較される。この計算された電力供給源パラメータが閾水準に等しいかまたはそれを超過する場合には、電力供給源に過負荷を掛けない変更された噴射事象シーケンスが求められうる。
【００１４】
噴射事象シーケンスは、現時点でエンジンが稼働している負荷および／または速度を低減するように変更されうる。噴射事象シーケンスを変更すると、エンジンの電力要求が過剰に高い場合に電力供給源の過負荷を防止し、よって別様であれば電力供給源に対する過負荷に起因しうる車両エンジンに対する電力の望ましくなくかつ予想外の損失、すなわち、不点火を回避する。
【００１５】
噴射事象シーケンスを変更するステップは、１つまたは複数の低い優先度の噴射事象、例えば、１つまたは複数の事前もしくは事後噴射事象を不能化するステップを含みうる。このような変更された噴射事象シーケンスは、以後「軽減負荷噴射事象シーケンス」とも呼ばれる。更には、噴射事象シーケンスを変更するステップは、エンジンが最終的に軽減電力方式の下で稼働すること、例えば、噴射事象の継続時間および／または回数を低減することになる他の任意適切な処置を講じるステップを伴う。
【００１６】
電力供給源パラメータは電力供給源の出力電力でよく、その場合には、電力供給源パラメータを求めるステップは、電力供給源の出力電力に関連付けられた変数を監視するステップと、監視された変数から電力供給源の出力電力を導出するステップとを含みうる。本方法は、監視された変数から電力供給源の出力電力を求めるために関数マップを使用するステップをさらに含む。別法として、電力供給源パラメータは、電力供給源の出力電力を示すかまたはそれに関連付けられた変数でもよい。
【００１７】
電力供給源の出力電力に関連付けられた変数は、電力供給源によって、例えば、電力供給源が接続される車両バッテリに供給された電流でよい。電力供給源に供給された電流を求めるために、本方法は、電力供給源と車両バッテリとの間に接続された感知抵抗器の両端子間の電位差を求めるステップを含みうる。感知抵抗器は、その抵抗が適切に高い精度で既知であるように、低い許容差を有することが好ましい。電力供給源に供給された電流は、感知抵抗器の両端子間の電位差から求められうる。本方法は、電力供給源の出力電力を求めるために、電力供給源に供給された電流および電力供給源の出力電力を関連付ける関数マップを使用するステップをさらに含みうる。
【００１８】
別法として、電力供給源の出力電力に関連付けられた変数は、電力供給源の駆動信号のデューティサイクルまたは平均電圧でよい。電力供給源はＤＣ−ＤＣ変換器を含みうる。ＤＣ−ＤＣ変換器の駆動信号は、エンジン制御ユニットＥＣＵのマイクロプロセッサの入力部へと接続可能であり、マイクロプロセッサは、駆動信号を監視しかつ電力供給源の出力電力を求めるように構成可能である。ＤＣ−ＤＣ変換器の駆動信号をマイクロプロセッサに接続することに関連する費用はごく僅かであり、それは本方法を特に有利なものにする。
【００１９】
電力供給源は多相ＤＣ−ＤＣ変換器を含みうるが、その場合に、本方法は、ＤＣ−ＤＣ変換器の単一の相において駆動信号を監視するステップを含むことができる。この信号のデューティサイクルおよび平均電圧は、多相ＤＣ−ＤＣ変換器の出力電力を示し、標準的な技法に準拠する適切なスケーリングが、多相ＤＣ−ＤＣ変換器の出力電力が求められることを可能にする。
【００２０】
上で言及されたように、本方法は、電力供給源の出力電力を求めるために関数マップ、または適切なルックアップテーブルを使用するステップを含みうる。関数マップまたはルックアップテーブルは、監視された変数、例えば、電力供給源の駆動信号のデューティサイクルもしくは平均電圧、または電力供給源に供給された電流に、電力供給源の出力電力を関連付けることができる。本方法は、自動車のエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）によって実施されうる。関数マップまたはルックアップテーブルは、マイクロプロセッサによってアクセス可能な、ＥＣＵのメモリの中に格納されうる。
【００２１】
本発明の背景で説明されたように、噴射事象シーケンスを計算する過程は、エンジン速度、運転者のトルク要求、マニホルド入口圧力、およびマニホルド入口温度のような、少なくとも１つのエンジン動作パラメータを監視するステップと、少なくとも１つのエンジ
ン動作パラメータに基づいてエンジン電力要件を計算するステップと、必要とされる電力をエンジンに供給するために噴射事象シーケンスを求めるステップとを含むことができる。以上に概説された本方法は、ＥＣＵによって実施されることが好ましい。
【００２２】
本発明の第２の態様によれば、エンジンの少なくとも１基の燃料噴射機からの燃料噴射を制御する装置が提供され、本装置は、
少なくとも１基の燃料噴射機に接続するための噴射機駆動回路と、
電力を噴射機駆動回路に供給する電力供給源手段と、
（ｉ）  少なくとも１つのエンジン動作パラメータに応じて、少なくとも１基の燃料噴射機の噴射事象シーケンスを求め、
（ｉｉ）  電力供給源手段の電力供給源パラメータを求め、
（ｉｉｉ）  電力供給源パラメータを所定の電力供給源パラメータ閾水準と比較し、
（ｉｖ）  電力供給源パラメータが所定の電力供給源パラメータ閾水準に等しいかまたはそれよりも大きい場合に、噴射事象シーケンス中の噴射事象の継続時間および／または回数を低減することにより、変更された噴射事象シーケンスを求めるように配置された処理手段と、
を備える。
【００２３】
本装置は、車両のエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）の一部であることが好ましい。電力供給源手段は、スイッチ様式の電源供給源、好ましくはＤＣ−ＤＣ変換器を含むことができる。ＤＣ−ＤＣ変換器は、ＤＣ−ＤＣ変換器の内部のスイッチングまたは制御回路の駆動信号によって制御されうる。
【００２４】
本発明の第１の実施形態では、本装置は、ＤＣ−ＤＣ変換器と処理手段の入力部との間に接続部を備えて、ＤＣ−ＤＣ変換器の駆動信号が、この接続部を介して処理手段に供給される。ＤＣ−ＤＣ変換器は、複数の相を有する多相ＤＣ−ＤＣ変換器でありうる。ＤＣ−ＤＣ変換器の各相はスイッチを備えることが可能であり、接続部は、単一のスイッチのスイッチ端子と処理手段の入力部との間に延びうる。ＤＣ−ＤＣ変換器の駆動信号を監視するステップは処理手段の単一入力のみを利用し（これは有利である）、かつマイクロプロセッサに追加的なアナログ／デジタル入力（これは高価でありうる）が含まれる必要がない。
【００２５】
低域フィルタが、ＤＣ−ＤＣ変換器と処理手段との間の接続部の中に配置されうる。低域フィルタは、ＤＣ−ＤＣコントローラの駆動信号のデューティサイクルを示す信号を処理手段に出力するように配置されうる。処理手段は、駆動信号のデューティサイクルから電力供給源手段の出力電力を求めるように構成されうる。ＥＣＵのメモリの中に格納されて処理手段によってアクセス可能な関数マップまたはルックアップテーブルが、本発明の第１の態様に関連して上で説明された本目的に使用されうる。
【００２６】
本発明の第２の実施形態では、本装置は、電力供給源手段と車両バッテリとの間に接続された、実質的に既知の抵抗の感知抵抗器を備える。処理手段は、感知抵抗器の両端子間の電位差を監視し、感知抵抗器の既知の抵抗および感知抵抗器の両端子間の電位差から、電力供給源手段に流入する電流を求めるように配置されうる。電力供給源手段の出力電力は、関数マップまたはルックアップテーブルを使用して求められうる。本発明の第１の態様に関連して上で説明されたように、関数マップまたはルックアップテーブルは、電力供給源に流入する電流および電力供給源の出力電力を関連付けることができる。
【００２７】
本発明の第３の態様によれば、噴射機駆動回路の中に接続された少なくとも１基の燃料噴射機を制御する方法が提供され、本方法は、
電力を噴射機駆動回路に供給するために使用された電力供給源の電力供給源パラメータを求めるステップと、
電力供給源パラメータを所定の電力供給源パラメータ閾値と比較するステップと、
電力供給源パラメータが所定の電力供給源パラメータ閾水準に等しいかまたはそれよりも大きい場合に、噴射事象シーケンス中の噴射事象の継続時間および／または回数を低減することにより、軽減負荷噴射事象シーケンスを求めるステップと、
を含む。
【００２８】
本発明の第４の態様によれば、少なくとも１基の燃料噴射機を制御する装置が提供され、本装置は、
少なくとも１基の燃料噴射機に接続するための噴射機駆動回路と、
電力を噴射機駆動回路に供給する電力供給源手段と、
（ｉ）  電力供給源手段の電力供給源パラメータを求め、
（ｉｉ）  電力供給源パラメータを所定の電力供給源パラメータ閾水準と比較し、
（ｉｉｉ）  電力供給源パラメータが所定の電力供給源パラメータ閾水準に等しいかまたはそれよりも大きい場合に、噴射事象シーケンス中の噴射事象の継続時間および／または回数を低減することにより、少なくとも１基の燃料噴射機の軽減負荷噴射事象シーケンスを求める処理手段と、
を備える。
【００２９】
本発明の第１および第２の態様と同様に、本発明の第３および第４の態様における電力供給源パラメータは、電力供給源の出力電力でもよいし、または電力供給源の出力電力を示すかもしくはそれに関連付けられたパラメータでもよい。例えば、電力パラメータは、電力供給源の駆動信号のデューティサイクル、該駆動信号の平均電圧、または電力供給源に供給された電流を示す信号でもよい。例えば、本発明の別法の実施形態では、電力供給源の駆動信号のデューティサイクルは、所定の閾水準と比較され、このパラメータが所定の閾水準に等しいかまたはそれよりも大きければ、軽減負荷噴射事象シーケンスが計算されうる。この方法は、物理的ユニットにおける電力供給源の実際の電力出力を計算するステップを排除することになり、それによってマイクロプロセッサに対する負担を軽減する。
【００３０】
本発明の様々な方法態様に関連して以上に説明された随意選択的な特徴は、本発明の様々な装置態様に等しく該当するものであり、逆も同様であることが理解されよう。
【００３１】
ここで本発明が、本発明のより容易な理解のために、既に参照された図面以外の添付図面も参照して説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明は、図１に示されたユニットのような、噴射機制御ユニット（ＩＣＵ）２２および駆動回路６を含むエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）２４において実施される。本発明の第１の実施形態では、この駆動回路は、図２を参照して以下に説明されるように、図１に示された回路とは異なる。
【００３３】
図２は、本発明の第１の実施形態にしたがう噴射機駆動回路６ａを示す。噴射機駆動回路６ａは、第１および第２の噴射機、すなわち、それぞれ３４および３６を備える噴射機バンク回路３２と併用されるスイッチング回路３１を含む。噴射機バンク回路３２の各噴射機３４、３６が、それぞれの圧電式アクチュエータ１２を有する図１に示されたタイプである。圧電式アクチュエータは、コンデンサと電気的に均等であると考えられ、図２におけるように表される。
【００３４】
スイッチング回路３１は、３つの入力電圧レール、すなわち、高電圧レールＶＨＩ（典型的には２５５Ｖ）、中電圧レールＶＭＩＤ（典型的には５５Ｖ）、および接地レールＧＮＤを含む。またスイッチング回路３１は、高電圧側出力Ｖ１および低電圧側出力Ｖ２も含み、誘電子Ｌを介して、第１および第２のスイッチ手段Ｑ１、Ｑ２によって高電圧側出
力Ｖ１を高電圧レールＶＨＩまたは接地レールＧＮＤに接続するように動作可能である。第１のスイッチ手段を充電スイッチＱ１と呼び、第２のスイッチ手段を放電スイッチＱ２と呼ぶことにする。第１のダイオードＤＱ１が、充電スイッチＱ１にわたして接続され、かつ第２のダイオードが放電スイッチＱ２にわたして接続される。
【００３５】
またスイッチング回路３１には、高電圧側出力Ｖ１を高電圧レールＶＨＩに接続するダイオードＤ１も設けられる。ダイオードＤ１は、電流が高電圧側出力Ｖ１から高電圧レールＶＨＩに流れるのを許容するが、電流が高電圧レールＶＨＩから高電圧側出力Ｖ１に流れるのを防止するように配向される。
【００３６】
噴射機バンク回路３２は第１および第２の分岐３８、４０を備え、これらの分岐のそれぞれが、スイッチング回路３１の高電圧側出力Ｖ１と低電圧側出力Ｖ２との間で並列に接続される。したがって、スイッチング回路３１の高電圧側出力Ｖ１は、噴射機バンク回路３２に対する高電圧側入力でもあり、スイッチング回路３１の低電圧側出力Ｖ２は、バンク回路３２に対する低電圧側入力である。噴射機バンク回路３２の第１の分岐３８は第１の噴射機３４を含み、第２の分岐４０は第２の噴射機３６を含む。また各分岐３８、４０は関連する噴射機選択スイッチＱＳ１、ＱＳ２を含み、後段で説明されるように、これらによって噴射機のそれぞれの一方、すなわち、３４または３６が、動作するように選択されうる。また噴射機バンク回路３２は、第１および第２の分岐３８、４０と並列に接続される第３の分岐４１も含む。第３の分岐４１は、ダイオードＲＤ１と直列に接続された再循環スイッチＲＳＱを備える。再循環スイッチＲＳＱの動作は、後段でより詳細に説明される。
【００３７】
噴射機バンク回路３２の低電圧側出力Ｖ２は、電流感知および制御手段４２を経由して中電圧レールＶＭＩＤに接続される。電流感知および制御手段４２は、感知抵抗器４４と並列に接続された電流比較器モジュール４３を備える。電流比較器モジュール４３は、感知抵抗器４４を通過する電流を監視する。電流感知および制御手段４２の動作は、本明細書では詳細に説明されないが、本出願人の同時係属出願の欧州特許出願第０６２５６１４０．２号でより詳細に説明されている。
【００３８】
後段でより詳細に説明されるＤＣ−ＤＣ変換器４５が、エネルギーを噴射機駆動回路６ａに供給する。ＤＣ−ＤＣ変換器４５は、車両バッテリ（図示せず）に接続され、車両バッテリ（例えば、１２ボルト）をより高い電圧（例えば、５５ボルト）に上昇させる。ＤＣ−ＤＣ変換器４５は、後段でより詳細に説明されるように、中電圧レールＶＭＩＤの電圧を５５ボルトに調整する。第１のエネルギー蓄積コンデンサＣ１が、高電圧レールＶＨＩと中電圧レールＶＭＩＤとの間に接続され、第２のエネルギー蓄積コンデンサＣ２が中電圧レールＶＭＩＤと接地電圧レールＧＮＤとの間に接続される。コンデンサＣ１、Ｃ２は、以下でより詳細に説明されるように、噴射事象毎に圧電式噴射機３４、３６の充電および放電用の電力を供給するために使用されるエネルギーを蓄積する。
【００３９】
本実施例における圧電式噴射機３４、３６は、「放電／噴射」型である。これは、噴射事象を開始するために、噴射機駆動回路６ａが、燃料送達の行われない相対的に高い電圧（例えば、２５５Ｖ）から、アクチュエータ１２を収縮させ、よって噴射機弁針１４（図１）を持ち上げて弁針座１６（図１）から離し、出口２０（図１）を介して燃料送達を可能にする相対的に低い電圧（例えば、５５Ｖ）に移行するように、選択された噴射機３４または３６の高電圧端子Ｖ１と低電圧端子Ｖ２との間に差動電圧を発生させなければならないことを意味する。以後、この過程は、噴射機を「放電する」と呼ばれ、噴射機駆動回路６ａが「放電相」で動作しているときに行われる。
【００４０】
反対に、噴射事象を終了するために、噴射機駆動回路６ａは、相対的に低い電圧（例え
ば、５５Ｖ）から、アクチュエータ電圧を増大させて、アクチュエータを伸張させ、よって噴射機弁針１４（図１）を弁針座１６（図１）の上に再び着座させて、出口２０（図１）を介する燃料送達を終了させる相対的に高い電圧（例えば、２５５Ｖ）に移行するように、噴射機の高電圧端子Ｖ１と低電圧端子Ｖ２との間に差動電圧を発生させる。以後、この過程は、噴射機を「充電する」と呼ばれ、噴射機駆動回路６ａが「充電相」で動作しているときに行われる。ここで、駆動回路６ａの動作の放電相および充電相の簡単な説明が続く。
【００４１】
放電相を開始するために、放電スイッチＱ２が閉じられ、かつ充電スイッチＱ１は開状態のままである。本出願人の同時係属出願の欧州特許出願第０６２５４０３９．８号でより詳細に説明されているように、マイクロプロセッサ２６と電流感知および制御手段４２とによる制御の下で、放電スイッチＱ２は、電流の流れを調整するために急速にオンおよびオフにパルス切り換えされる。噴射機３４または３６（図１）が、関連する噴射機選択スイッチＱＳ１またはＱＳ２をそれぞれ閉じることによって噴射するように選択される。例えば、第１の噴射機３４から噴射するために、第１の噴射機選択スイッチＱＳ１が閉じられ、電流が、第２のコンデンサＣ２の正端子から、電流感知および制御手段４２を経由し、選択された第１の噴射機３４の端子（低い側−から高い側＋に）を経由し、誘電子Ｌを経由し、放電スイッチＱ２を経由して、第２のコンデンサＣ２の負側に戻る。関連する噴射機選択スイッチＱＳ２は開状態のままであるので、電流は、選択されていない第２の噴射機３６を通過することができない。
【００４２】
充電相中に噴射機３４、３６を充電するために、充電スイッチＱ１が閉じられ、放電スイッチＱ２は開状態のままである。同様に欧州特許出願第０６２５４０３９．８号に説明されているように、マイクロプロセッサ２６と電流感知および制御手段４２とによる制御の下で、充電スイッチＱ１が電気の流れを調整するために急速にオンおよびオフにパルス切り換えされる。第１のコンデンサＣ１は、完全に充電されるとき、その両端子間に約２５５ボルトの電位差を有し、したがって充電スイッチＱ１を閉じることによって、電流の流れを充電回路に巡らせ、第１のコンデンサＣ１の正端子から、充電スイッチＱ１および誘電子Ｌを経由し、噴射機３４、３６（高い側の端子＋から低い側の端子−に）を経由し、電流感知および制御手段４２を経由して、第１のコンデンサＣ１の負端子に戻らせる。充電相では、先に放電された噴射機３４が充電されるが、それは、噴射機３４の噴射機弁針１４（図１）を閉ざし、関連するシリンダ（図示せず）の中への燃料の噴射を終了させる。
【００４３】
ＤＣ−ＤＣ変換器４５は、第２のコンデンサを後続の放電相で使用する準備が整うように、第２のコンデンサＣ２の両端子間における電圧を実質的に５５ボルトに維持する。第１のコンデンサＣ１を後続の充電相で使用する準備が整うようにするために、エネルギーが、駆動回路６ａの動作のいわゆる「再生相」中に第１のコンデンサＣ１に補給される。再生相を開始するために、再生スイッチＲＳＱおよび放電スイッチＱ２が閉じられ、他方で充電スイッチＱ１は開状態のままである。電流が、噴射バンク回路３２の第３の分岐４１におけるダイオードＲＤ１および再生スイッチＲＳＱを経由し、誘電子Ｌおよび放電スイッチＱ２を経由して接地ＧＮＤに流れる。次いで放電スイッチＱ２が開かれ、誘電子Ｌのインダクタンスのために、多少の電流が、放電スイッチＱ２の開状態後に短時間の間流れ続ける。この電流は、充電スイッチＱ１にわたして接続されたダイオードＤＱ１を経由して第１のコンデンサＣ１の正端子に流入し、第１のコンデンサＣ１を一部充電する。放電スイッチＱ２は、第１のコンデンサＣ１をさらに充電するために、第１のコンデンサＣ１の両端子間における電位差が約２５５ボルトまで増大され、かつ第２のコンデンサの両端子間における電位差が約５５ボルトになるまで繰り返して開閉される。この再生過程は、ＰＣＴ特許国際公開第２００５／０２８８３６号（Ａ１）でより詳細に説明されている。
【００４４】
再びＤＣ−ＤＣ変換器４５を参照すると、これは、３つの分岐４６ａ、４６ｂ、４６ｃを備える３相ＤＣ−ＤＣ変換器４５である。各分岐４６ａ、４６ｂ、４６ｃは、それぞれのスイッチ４８ａ、４８ｂ、４８ｃと直列に接続された誘電子４７ａ、４７ｂ、４７ｃを含む。スイッチ４８ａ、４８ｂ、４８ｃは、酸化金属半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）のような電力トランジスタであり、ＤＣ−ＤＣ変換器４５の内部制御回路（図示せず）によって制御される。
【００４５】
ＤＣ−ＤＣ変換器４５の各分岐４６ａ、４６ｂ、４６ｃが、第１の蓄積コンデンサＣ１と第２の蓄積コンデンサＣ２との間における点で駆動回路６ａに接続される。ダイオード５０ａ、５０ｂ、５０ｃが、ＤＣ−ＤＣ変換器４５の各分岐４６ａ、４６ｂ、４６ｃと駆動回路６ａとの間に配置される。ダイオード５０ａ、５０ｂ、５０ｃは、電流がＤＣ−ＤＣ変換器４５から駆動回路６ａに流れるのを許容するが、電流が駆動回路６ａからＤＣ−ＤＣ変換器４５に流れるのを防止する。
【００４６】
ＤＣ−ＤＣ変換器４５は、中電圧レールＶＭＩＤの電圧を５５ボルトに調整する。ＤＣ−ＤＣ変換器４５は、中電圧レールＶＭＩＤを５５ボルトに調整し、かつ他方では噴射機駆動回路６ａが、ＩＣＵ２２によって計算された噴射事象のシーケンスにしたがって燃料噴射機３４、３６を動作させるために、十分な電力を噴射機駆動回路６ａに供給しなければならない。電力を噴射機駆動回路６ａに供給するために、ＤＣ−ＤＣ変換器４５のスイッチ４８ａ、４８ｂ、４８ｃは、ＤＣ−ＤＣ変換器４５の内部制御回路（図示せず）によって生成された駆動信号の制御下で急速にオンおよびオフに切り換えられる。駆動信号は、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号である。ＤＣ−ＤＣ変換器４５の電力出力は、ＰＷＭ信号のデューティサイクルおよび周波数によって調節される。ＤＣ−ＤＣ変換器４５の内部制御回路は、ＩＣＵ２２によって計算された噴射事象のシーケンスにしたがって燃料噴射機３４、３６を動作させるために、噴射機駆動回路６ａによって必要とされる電力に応じてＰＷＭ信号のデューティサイクルおよび周波数を決定する。
【００４７】
図２に示されたように、本発明の第１の実施形態は、ＤＣ−ＤＣ変換器４５とＥＣＵ２４のマイクロプロセッサ２６へのアナログ入力との間に接続部５２を含む。抵抗器５４およびコンデンサ５６を備える低域フィルタ５３が、接続部５２の中に設けられる。ＤＣ−ＤＣ変換器４５の第１の分岐４６ａにおけるトランジスタ４８ａのゲート端子５７が、低域フィルタ５３の入力部に接続され、低域フィルタ５３からの出力が、マイクロプロセッサ２６のアナログ入力部へと接続される。この構成では、以上に説明されたＤＣ−ＤＣ変換器４５の急速スイッチングを制御するために使用されるＤＣ−ＤＣ変換器４５のＰＷＭ駆動信号が、低域フィルタ５３に供給される。低域フィルタ５３はＰＷＭ信号をアナログ信号に変換し、このアナログ信号は、図３を参照して以下でさらに詳細に説明されるように、マイクロプロセッサ２６のアナログ入力部に供給される。
【００４８】
図３を参照すると、本図はＤＣ−ＤＣ変換器４５の内部制御回路（図示せず）によって生成されたＰＷＭ信号５８を示す。ＰＷＭ信号５８は、オンタイム（τ）、周期（Ｔ）を有し、ゼロと５ボルトとの間で変動する。ＰＷＭ信号５８のデューティサイクル（Ｄ）は、下式１、すなわち、
【００４９】
【数１】
0005356767.tif 000002
によって与えられる。
【００５０】
ＰＷＭ信号５８は低域フィルタ５３に供給され、このフィルタは、ＰＷＭ信号５８の平均電圧（ＶＡＶ）に対応するアナログ信号６０を出力する。ＰＷＭ信号５８の平均電圧信号６０（ＶＡＶ）は、下式２、すなわち、
【００５１】
【数２】
0005356767.tif 000003
によって与えられる。
【００５２】
平均電圧信号６０は、マイクロプロセッサ２６のアナログ入力によって標本抽出され、アナログ／デジタル変換器６４によってデジタル電圧信号６２に変換される。マイクロプロセッサ２６のスケーリングおよび誤差検出モジュール６６が、デジタル電圧信号６２に対するスケーリングおよび誤差検出関数を実行する。次いで、電力監視モジュール６８が、デジタル電圧信号６２、車両バッテリの電圧７４、本実施例では５５ボルトであるＤＣ−ＤＣ変換器４５の電圧７６から、ＤＣ−ＤＣ変換器４５の出力電力７２を求める。以下により詳細に説明されるように、電力監視モジュール６８は、関数マップ７０を使用してＤＣ−ＤＣ変換器４５の出力電力７２を求める。
【００５３】
電力供給源の所与の電圧７６（本実施例では５５ボルト）では、ＤＣ−ＤＣ変換器４５の出力電力７２は、下式３、すなわち、
ＤＣ−ＤＣ＿変換器＿電力＝ｆｎ（ＶＡＶ，バッテリ＿電圧）        ３
によって表されるように、バッテリ電圧７４およびＰＷＭ信号５８の平均電圧ＶＡＶの関数である。
【００５４】
関数マップ７０は、ｚ−軸がＤＣ−ＤＣ変換器４５の出力電力７２に対応し、ｘ−軸がＶＡＶに対応し、かつｙ−軸がバッテリ電圧７４であるグラフとして視覚化されうる。関数マップは、実験的計算、モデル化、またはシミュレーションから作成されうる。例えば、関数マップ７０は、エンジンを様々な速度および負荷で稼働し、他方でＤＣ−ＤＣ変換器４５の出力電力７２を測定しかつＰＷＭ信号５８の平均電圧ＶＡＶおよびバッテリ電圧７４を監視することによって創出されてもよい。バッテリ電圧７４は、基準としてＥＣＵ２４によって監視され、したがってマイクロプロセッサ２６によって知られているパラメータである。
【００５５】
エンジンの稼働中、バッテリ電圧７４は約１３．５ボルトのままであり、したがって、その場合に関数マップ７０は、下式４、すなわち、
ＤＣ−ＤＣ＿変換器＿電力＝ｆｎ（ＶＡＶ）                      ４
によって表されるように、ＤＣ−ＤＣ変換器４５の出力電力７２とＰＷＭ信号５８の平均電圧ＶＡＶとの間の二次元関係に換算されることに留意されるべきである。
【００５６】
したがって関数マップ７０を使用すると、ＤＣ−ＤＣ変換器４５の出力電力７２は、ＰＷＭ信号５８の平均電圧ＶＡＶから推論可能である。
【００５７】
一旦ＤＣ−ＤＣ変換器の出力電力７２が求められると、マイクロプロセッサ２６は、この計算された出力電力７２を所定の閾値と比較する。所定の閾値は、現時点のバッテリ電圧におけるＤＣ−ＤＣ変換器４５の最大出力電力に等しいが、それよりも適切に低いことが好ましい。ＤＣ−ＤＣ変換器４５の最大出力電力は、バッテリ電圧にしたがって変動する。しかし、ＤＣ−ＤＣ変換器４５の最大出力電力は所与のバッテリ電圧に関して知られており、それは適切な閾値の選択を可能にする。
【００５８】
計算された出力電力７２が所定の閾値に実質的に等しいかまたはそれを超過すれば、現時点でエンジンが稼働している負荷および／または速度を低減するように決定が実行される。エンジンの負荷および／または速度を低減するために、ＩＣＵ２２（図１）は、先に計算された必要な噴射事象シーケンスから、事前および／または事後噴射事象の一部もしくは全部の不能化を伴いうる噴射事象の軽減負荷シーケンスを計算するが、それは、これらのタイプの噴射事象が主噴射事象よりも優先度が低いからである。噴射機駆動回路６ａは、噴射事象の軽減負荷シーケンスにしたがえば、噴射機３４、３６を動作させるのに必要な電力がより少なく済む。その結果として、ＤＣ−ＤＣ変換器４５の内部制御回路（図示せず）は、ＤＣ−ＤＣ変換器４５の電力出力が低減されるように、ＤＣ−ＤＣ変換器４５を駆動するＰＷＭ信号５８のデューティサイクルおよび／または周波数を変更する。
【００５９】
本発明の他の実施形態が企図されるが、その実施形態では、ＤＣ−ＤＣ変換器４５からのＰＷＭ信号５８が、低域フィルタ５３を経由するのではなく、マイクロプロセッサ２６の周波数入力部へと直接接続される。このような実施形態では、マイクロプロセッサ２６は、ＰＷＭ信号５８のデューティサイクルを検出および濾過するように構成されることになる。
【００６０】
本発明の第２の実施形態では、噴射機駆動回路６ａは、トランジスタ４８ａのゲート端子５７からマイクロプロセッサ２６までの接続部５２（図２に示されている）を含まない。その代わりに、本装置は、図４を参照して以下に説明されるように、ＤＣ−ＤＣ変換器４５に対する供給電圧を感知するための電圧感知回路を備える。
【００６１】
図４を参照すると、本図は車両バッテリとＤＣ−ＤＣ変換器４５との間に接続された電圧感知回路７８の実施例を示す。電圧感知回路７８は、車両バッテリの正端子８２とＤＣ−ＤＣ変換器４５の第１の端子８４との間に延びる第１の分岐８０と、車両バッテリの負端子８８とＤＣ−ＤＣ変換器４５の第２の端子９０との間に延びる第２の分岐８６とを備える。既知の抵抗の電流感知抵抗器９２が第１の分岐８０の中に接続され、他方で第２の分岐８６が接地ＧＮＤに接続される。
【００６２】
電圧感知回路７８の第３の分岐９４が、第１の分岐８０と第２の分岐８６との間において電流感知抵抗器９２の一方の側に接続され、第４の分岐９６が、第１の分岐８０と第２の分岐８６との間において電流感知抵抗器９２の他方の側で第３の分岐９４と並列に接続される。第３の分岐９４は、直列に接続された抵抗器９８ａ、９８ｂの第１の対を含み、第４の分岐９６は、直列に接続された抵抗器１００ａ、１００ｂの第２の対を含む。
【００６３】
抵抗器９８ａ、９８ｂの第１の対は、抵抗器９８ａ、９８ｂの第１の対間の第１のバイアス点１０２における電圧（Ｖａ）を求めるために使用される。同様に、抵抗器１００ａ、１００ｂの第２の対は、抵抗器１００ａ、１００ｂの第２の対間の第２のバイアス点１０４における電圧（Ｖｂ）を求めるために使用される。バイアス点１０２、１０４における電圧は、抵抗器９８ａおよび１００ａの抵抗がそれぞれ高いので、電流感知抵抗器９２の両側におけるそれぞれの電圧に実質的に対応する。
【００６４】
それぞれのバイアス点１０２、１０４における電圧を示す信号１０６、１０８は、ＥＣＵ２４のマイクロプロセッサ２６のそれぞれのアナログ入力部に供給される。マイクロプロセッサ２６は、第１および第２の電圧値Ｖａ、Ｖｂ間の差（ΔＶ）と電流感知抵抗器９２の既知の抵抗（Ｒ）との比から、すなわち、Ｉ＝ΔＶ／Ｒを使用して、ＤＣ−ＤＣ変換器４５に供給されている電流（Ｉ）を計算するように構成される。電流感知抵抗器９２は、計算が正確であることを保証するために低い許容差の値を有する。また電流感知抵抗器９２は、噴射機駆動回路６ａに関連する高い電力に耐えることもできる。
【００６５】
一旦ＤＣ−ＤＣ変換器４５に供給されている電流が求められると、マイクロプロセッサ２６は、ＤＣ−ＤＣ変換器４５の出力電力を計算する。上で説明された本発明の第１の実施形態と同様に、ＤＣ−ＤＣ変換器４５の出力電力は、適切な関数マップ、例えば、様々な条件下で稼働するエンジンをシミュレートすることから入手された関数マップを使用して求められる。ＤＣ−ＤＣ変換器４５の出力電力は、下式５、すなわち、
ＤＣ−ＤＣ＿変換器＿電力＝ｆｎ（Ｉ，バッテリ＿電圧）          ５
で表されるように、バッテリ電圧とＤＣ−ＤＣ変換器４５に供給された電流（Ｉ）との関数である。
【００６６】
また本発明の第１の実施形態を参照して上で説明されたように、バッテリ電圧は、エンジンの稼働中では約１３．５ボルトのままであり、よってＤＣ−ＤＣ変換器４５の出力電力は、下式６、すなわち、
ＤＣ−ＤＣ＿変換器＿電力＝ｆｎ（Ｉ）                          ６
における関係によって、ＤＣ−ＤＣ変換器４５に供給された電流に直接関連付けられる。
【００６７】
上で説明された本発明の第１の実施形態と同様に、マイクロプロセッサ２６は、ＤＣ−ＤＣ変換器４５の出力電力の計算値を所定の閾値と比較し、この計算された出力電力が、この所定の閾値に実質的に等しいかまたはそれを超過すれば、現時点でエンジンが稼働している負荷および／または速度を低減するように決定が実行される。エンジンの負荷および／または速度を低減するために、ＩＣＵ２２（図１）は、先に計算された必要な噴射事象のシーケンスから、事前および／または事後噴射事象の一部もしくは全部の不能化を伴いうる噴射事象の軽減負荷シーケンスを計算するが、それは、これらのタイプの噴射事象が主噴射事象よりも優先度が低いからである。噴射機駆動回路６ａは、噴射事象の軽減負荷シーケンスにしたがえば、噴射機３４、３６を動作させるのに要する電力がより少なく済むので、ＤＣ−ＤＣ変換器４５の内部制御回路（図示せず）は、ＤＣ−ＤＣ変換器４５の出力電力を低減するために、ＤＣ−ＤＣ変換器４５を駆動するＰＷＭ信号５８のデューティサイクルおよび／または周波数を変更する。
【００６８】
図４に示された電圧感知回路の別法として、本発明の他の実施形態は、差動電圧回路を使用してもよいことが理解されるべきである。
【００６９】
また、ＤＣ−ＤＣ変換器４５の実際の出力電力を計算し、この値を閾水準と比較することが好ましいが、ＤＣ−ＤＣ変換器４５の実際の出力電力を計算するステップは、本発明の必須条件ではないことも理解されるべきである。本発明の第１および第２の実施形態で監視される電圧信号は、ＤＣ−ＤＣ変換器４５の出力電力に直接関連付けられるので、これらの信号は、最初にＤＣ−ＤＣ変換器４５の出力電力に変換されることなく、適切な閾水準と比較されてもよい。例えば、本発明の別法の実施形態が企図されており、その実施形態では、ＤＣ−ＤＣ変換器４５のＰＷＭ駆動信号５８のデューティサイクルＤまたは平均電圧ＶＡＶが適切な閾水準と比較され、デューティサイクルＤまたは平均電圧ＶＡＶがこの閾値に等しいかもしくはそれを超過すれば、軽減負荷噴射事象シーケンスが計算される。別法として、本発明の第２の実施形態で計算される入力電流Ｉが、適切な閾水準と比較されてもよい。
【００７０】
以上に説明された技法の利点は、これらの技法が主としてハードウェアに基づくものであり、したがって、これらの技法は、ＥＣＵ２４のマイクロプロセッサ２６の処理電力を顕著に消費しないことである。これは、高価な追加的なまたは高性能のマイクロプロセッサを必要とすることなく、これらの技法が、既存のＥＣＵに組み込み可能であることを意味する。本発明に係る第１の実施形態の技法を実施することは、ＤＣ−ＤＣ変換器４５の駆動信号をマイクロプロセッサ２６に接続することに関連する費用がごく僅かであるので、特に経済的である。
【００７１】
本明細書では放電／噴射多様型の噴射機が特定的に説明されているが、本発明は、他のタイプの燃料噴射機、特に、圧電スタックに掛かる電圧を増大させることによって噴射事象が開始される「充電／噴射」多様型の燃料噴射機にも等しく適切である。
【００７２】
以上に説明された本技法に対して、添付の特許請求の範囲で画定された本発明の範囲から逸脱することなく、様々な改造および変更が実施可能であることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】知られた圧電式噴射機およびその関連する制御システムの模式図である。
【図２】ＤＣ−ＤＣ変換器によって電力を受け、本発明の第１の実施形態にしたがって変更された噴射機駆動回路の回路図である。
【図３】図２におけるＤＣ−ＤＣ変換器の電力出力を求める際に実施されたステップを示す模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態にしたがう、図２における駆動回路と同様の駆動回路のＤＣ−ＤＣ変換器の出力電力を求めるために使用された電圧感知回路の回路図である。
【符号の説明】
【００７４】
２  知られた圧電式噴射機
４  関連する制御システム
６、６ａ  噴射機駆動回路
８、１０  第１および第２の電力供給リード線
１２  圧電式アクチュエータ
１４  噴射弁針
１６  弁針座
１８  圧電要素のスタック
２０  ノズル出口
２２  噴射機制御ユニット（ＩＣＵ）
２４  エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）
２６  マイクロプロセッサ
２８  メモリ
３０  エンジン動作パラメータ
３１  スイッチング回路
３２  噴射機バンク回路
３４、３６  圧電式噴射機
３８、４０  第１および第２の分岐
４１  第３の分岐
４２  電流感知および制御手段
４３  電流比較器モジュール
４４  感知抵抗器
４５  ＤＣ−ＤＣ変換器
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ  ３つの分岐
４７ａ、４７ｂ、４７ｃ  誘電子
４８ａ、４８ｂ、４８ｃ  スイッチ
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ  ダイオード
５２  接続部
５３  低域フィルタ
５４  抵抗器
５６  コンデンサ
５７  ゲート端子
５８  ＰＷＭ信号
６０、ＶＡＶ  平均電圧信号（アナログ信号）
６２  デジタル電圧信号
６４  アナログ／デジタル変換器
６６  スケーリングおよび誤差検出モジュール
６８  電力監視モジュール
７０  関数マップ
７２  ＤＣ−ＤＣ変換器の出力電力
７４  車両バッテリ電圧
７６  電力供給源の所与の電圧
７８  電圧感知回路
８０  第１の分岐
８２  車両バッテリの正端子
８４  ＤＣ−ＤＣ変換器の第１の端子
８６  第２の分岐
８８  車両バッテリの負端子
９０  ＤＣ−ＤＣ変換器の第２の端子
９２  電流感知抵抗器
９４  第３の分岐
９６  第４の分岐
９８ａ、９８ｂ  抵抗器の第１の対
１００ａ、１００ｂ  抵抗器の第２の対
１０４、１０２  バイアス点
１０６、１０８  電圧を示す信号
Ｃ１  第１のエネルギー蓄積コンデンサ
Ｃ２  第２のエネルギー蓄積コンデンサ
Ｄ  デューティサイクル
ＤＱ１  第１のダイオード
Ｄ１  ダイオード
ＧＮＤ  接地レール
Ｉ  電流
Ｌ  誘電子
Ｑ１  充電スイッチ
Ｑ２  放電スイッチ
ＱＳ１、ＱＳ２  噴射機選択スイッチ
Ｒ  抵抗
ＲＤ１  ダイオード
ＲＳＱ  再循環スイッチ（再生スイッチ）
Ｖ１  高電圧側出力
Ｖ２  低電圧側出力
Ｖａ、Ｖｂ  バイアス点の電圧
ＶＨＩ  高電圧レール
ＶＭＩＤ  中電圧レール
ΔＶ  電位差
【図１】
0005356767.tif 000004
【図２】
0005356767.tif 000005
【図３】
0005356767.tif 000006
【図４】
0005356767.tif 000007