JP2002237410A - 電磁弁駆動回路 - Google Patents
電磁弁駆動回路Info
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Abstract
でも電磁弁の駆動電流の立上り期間の大電流の確保しつ
つ、電磁弁応答性が向上できる電磁弁駆動回路を提供す
る。 【解決手段】 電源2とスイッチング素子(以下、素子
と呼ぶ)SW2、SW4と電磁弁101とが直列接続さ
れると共に、素子SW4の閉路時に大電流を電磁弁10
1に供給する補助電源50を備えており、電磁弁101
の通電時には、素子SW4を所定期間導通動作させ、電
磁弁101の通電初期には、補助電源50による第1の
電流および電源2による第2の電流を電磁弁101に供
給するか、もしくは、補助電源50により第1の電流を
複数回に分けて電磁弁101に供給するかを、電源電圧
+Bに応じて切替えて、電磁弁101に電流を供給し、
その後に素子SW2を用いた定電流動作させる制御回路
を備える。
Description
関し、電磁弁の応答性向上と駆動回路の負担軽減を図る
電磁弁駆動回路の構成に関する。
動装置として、電源と、DC−DCコンバータ部からな
る補助電源とを用いて電磁弁を駆動する電磁弁駆動装置
がある(特開平7−71639号公報)。この公報によ
れば、DC−DCコンバータにて高電圧を発生させその
電圧をコンデンサにエネルギー蓄積させておいた補助電
源の電流と電源の電流とを噴射開始時期に電磁弁に供給
することで電磁弁駆動電流の立上り電流を高めておき、
コンデンサと電源からの電流供給の遮断後は、その噴射
期間の終期まで定電流回路の電流を電磁弁に供給する。
始動時のようにバッテリの電源電圧が低下しているよう
な場合、電源たるバッテリを利用して、パワートランジ
スタ等による定電流回路の電流値を越える大電流の供給
が困難となる可能性がある。すなわち低下したバッテリ
電圧値によっては電磁弁の応答性が問題になり、場合に
よっては電磁弁の開閉が困難になる可能性がある。
たものであり、したがってその目的は、始動時のように
電源電圧が低下している場合でも電磁弁の駆動電流の立
上り期間の大電流の確保しつつ、電磁弁応答性が向上で
きる電磁弁駆動回路を提供することにある。
と、電源とスイッチング素子と通電制御用素子と電磁弁
とが直列接続されると共に、通電制御用スイッチング素
子の導通時に大電流を電磁弁に供給する補助電源を備
え、電磁弁の通電時には、通電制御用素子を所定期間導
通動作させ、電磁弁の通電初期には、補助電源による第
1の電流および電源による第2の電流を電磁弁に供給す
るか、もしくは、補助電源より第1の電流を複数回に分
けて電磁弁に供給するかを、電源の電圧に応じて切替え
て、電磁弁に電流を供給し、その後にスイッチング素子
を用いた定電流動作させる制御回路を備えている。
ち駆動電流の立上り期間に電磁弁に供給する大電流とし
て、補助電源による第1の電流および電源による第2の
電流か、もしくは、補助電源から複数回に分けて供給さ
れる第1の電流かを、電源の電圧に応じて切替えること
ができるので、始動時のように電源電圧が低下している
場合には、電源から電磁弁に直接供給される第1の電流
は使用せず、補助電源から複数回に分けて供給される第
2の電流に切替えることが可能である。これにより、始
動時のように電源電圧が低下したときでも、通電初期に
おける電磁弁への大電流の確保ができる。したがって、
電源電圧が低下している場合でも、電磁弁の立上り期間
における大電流を確保しつつ、電磁弁の応答性向上が可
能である。
御用スイッチング素子と電磁弁とが直列接続されると共
に、通電制御用スイッチング素子の導通時に大電流を電
磁弁に供給する補助電源を備え、電磁弁の通電時には、
通電制御用素子を所定期間導通動作させ、電磁弁の通電
初期には、補助電源による第1の電流および電源による
第2の電流を電磁弁に供給するか、もしくは、補助電源
より第1の電流を複数回に分けて電磁弁に供給するか
を、電磁弁に流れる電流値に応じて切替えて、電磁弁に
電流を供給し、その後にスイッチング素子を用いた定電
流動作させる制御回路を備えている。
て、補助電源による第1の電流および電源による第2の
電流か、もしくは、補助電源から複数回に分けて供給さ
れる第1の電流かを、電磁弁を流れる電流値に応じて切
替えることができるので、電源が、電源電圧の低下等に
起因して、電磁弁へ供給する電流の電流容量低下を生じ
ているとき、電流容量が低下した電源から電磁弁に直接
供給される第1の電流は使用せず、補助電源から複数回
に分けて供給される第2の電流に切替えることが可能で
ある。したがって、電源の電流供給容量に係らず、電磁
弁の立上り期間における大電流を確保しつつ、電磁弁の
応答性向上が可能である。
と、補助電源は、電磁弁に供給するエネルギーが蓄積さ
れるエネルギー蓄積手段であって、電磁弁と補助電源と
の間には、補助電源に蓄積したエネルギーを電磁弁に供
給するためのエネルギー供給手段と、補助電源から電磁
弁へ放出するエネルギー供給量を検出するエネルギー供
給量検出手段とを備え、エネルギー供給量検出手段によ
り検出されるエネルギー供給量に基いて、電磁弁の1回
の動作の応答を早めるのに必要な量だけ補助電源のエネ
ルギーを供給し、補助電源は、電磁弁の少なくとも2回
以上の動作に必要なエネルギーが蓄積可能とする。
も2回以上の動作に必要なエネルギーが蓄積可能である
ので、電磁弁駆動回路により駆動される電磁弁を搭載す
る装置、例えば車両等のエンジンが、複数の電磁弁を用
いて運転される場合、電磁弁毎に補助電源を設ける必要
がない。したがって、電磁弁駆動回路に内蔵される補助
電源の電磁弁駆動回路に占めるスペースを低減できるの
で、電磁弁駆動回路の小型化が可能である。
磁弁に供給するためのエネルギー供給手段には、電磁弁
に流れる電流値を検出する電流検出手段が備えられてい
ることが望ましい。
機関に用いる燃料噴射弁(以下、インジェクタと呼ぶ)
用電磁弁(以下、ソレノイド部と呼ぶ)の駆動回路に適
用し、具体化した実施形態を図面に従って説明する。
略を表す構成図である。図2は、第1の実施形態の各種
信号および動作を示すタイムチャートである。
すように、バッテリ2が、イグニッションスイッチ3ま
たはイグニッションスイッチ3の信号によりバッテリ2
の給電を接続、遮断するメインリレー4を介して、電源
として接続されており、このバッテリ2とスイッチング
素子SW2とダイオードD11と負荷装置であるインジ
ェクタ101のソレノイド部101aと通電制御用トラ
ンジスタとしてのパワートランジスタ(以下、スイッチ
ング素子と呼ぶ)SW4とが直列に接続されている。バ
ッテリ2とダイオードD11との間には、昇圧トランス
であるインダクタL00とスイッチング素子SW1が接
続されている。スイッチング素子SW1のゲート端子に
は充電制御回路110が接続され、この充電制御回路1
10の出力に応じてスイッチング素子SW1がオン、オ
フする。充電制御回路110は、詳しくは自励式の発振
回路を用いている。また、スイッチング素子SW1とG
ND(アース電位)との間には電流検出用抵抗R00が
接続されている。
1との間には、逆流防止用のダイード13を介してエネ
ルギー蓄積手段としてのコンデンサC10の一端が接続
されている。このコンデンサC10の他端は、スイッチ
ング素子SW1と電流検出用抵抗R00との接続点に接
続されている。
1と電流検出用抵抗R00とダイードD13とコンデン
サC10とにより、補助電源としてのDC−DCコンバ
ータ部50が構成されている。スイッチング素子SW1
がオン、オフされると、ダイオードD13を通じてコン
デンサC10が充電される。これにより、コンデンサC
10がバッテリ2のバッテリ電圧+Bよりも高い電圧に
充電され、バッテリ2よりも高いエネルギーを蓄積する
ことができる。このとき、電流検出用抵抗R00を介し
て充電電流が検出されつつ、充電制御回路110により
スイッチング素子SW1がオン、オフされるので、コン
デンサC10は、効率の良い周期で充電される。
をなし、前述の充電制御回路110と、波形整形回路1
20と、ワンショット制御130と定電流制御回路14
0から構成されている。波形整形回路120には、エン
ジンコントロール用ECU200からの噴射信号が入力
され、波形整形回路120にて噴射信号中のノイズが除
去される。波形整形回路120の出力信号は、充電制御
回路110と、ワンショット制御回路130とに送られ
る。また、ワンショット制御回路130には定電流制御
回路140が接続され、定電流制御回路140はソレノ
イド部101aのスイッチング素子SW4のソース端子
(電流検出用抵抗R10の一端)と接続されている。
(噴射信号)(詳しくは、図2(a)の噴射期間T1)
の立上りエッジt1(図2(a)参照)を検出すると、
スイッチング素子SW4を飽和領域でオン動作させる。
また、定電流制御時には、電流検出用抵抗R10に流れ
る電流を一定に保つべく定電流制御回路140がスイッ
チング素子SW2を用いて調整するようになっている。
路110を介してDC−DCコンバータ部50のスイッ
チング素子SW1のゲート端子が接続されており、噴射
信号の立上がりエッジを検出すると、一定期間経過後こ
のスイッチング素子SW1をオンするとともに、電流検
出用抵抗R00に流れる電流が所定の遮断電流になる
と、スイッチング素子SW1をオフする。以下、オン、
オフ動作を繰り返し、コンデンサC10を設定電圧まで
充電すると充電動作を停止する。
素子SW3は、噴射信号が立上がるタイミングで一時的
にオンとなり、コンデンサC10の蓄積エネルギーをソ
レノイド部101aに供給する。なお、スイッチング素
子SW4に接続される電流検出用抵抗R10は、電流検
出手段として、ソレノイド部101aに流れる駆動電流
を検出し、その検出結果を駆動制御回路100に送る。
は、インダクタL00にて昇圧されコンデンサC10に
て蓄積された蓄積エネルギーを放出し、インジェクタ1
01のソレノイド部101aに流す開弁用駆動電流とし
て大電流を供給するので、インジェクタ101の開弁応
答性が向上する。
間には、スイッチンング素子SW2が接続されている。
駆動制御回路100は、101aを流れる駆動電流に応
じて定電流制御回路140を介して、スイッチンング素
子SW2をオン、オフ制御する。これにより、バッテリ
2からソレノイド部101aに電流が供給される。
期間T1(図2(a)参照)のうち、開弁駆動期間T2
(図2(b)参照)であって、かつ後述するバッテリ2
が特定状態(詳しくは、電源電圧+Bが所定の電圧値V
b以上の状態等)にあるときには、上記駆動電流を、後
述の開弁駆動電流であるバッテリ2による第2の電流の
電流値(詳しくは、図2(d2)に示す電流値iu〜i
dの電流範囲)に制御する。一方、開弁駆動期間T2の
立下がりから噴射期間T1の立下がりまでの期間では、
上記駆動電流を、開弁保持用の保持電流の電流値ih
(図2(d)参照)に制御する。
ための帰還ダイオードであり、スイッチング素子SW2
がオフのときにソレノイド部101aに流れる電流はダ
イオードD12を介して還流される。
料噴射するインジェクタ101の燃料噴射量に応じた所
定期間であって、この燃料噴射量はエンジンコントロー
ル用ECU200によりエンジンの運転状態から算出さ
れ、可変に制御される。
て、スイッチング素子SW4は、飽和領域にて継続的に
オン状態にされている。このとき、駆動電流期間T2に
は、インジェクタ101を開弁させるように、開弁駆動
電流として、DC−DCコンバータ部50(スイッチン
グ素子SW3経由)による大電流である第1の電流I1
(図2(d)参照)、またはバッテリ2(スイッチング
素子SW2経由)による大電流である第2の電流I2
(図2(d)参照)がソレノイド部101aに流れる。
ッテリ2の電源電圧+Bが、所定の電圧値Vb以下にな
ると、DC−DCコンバータ部50の複数回作動、すな
わち第1の電流が複数回ソレノイド部101aに流れる
特徴(以下、第2の電磁弁給電手段と呼ぶ)を有し、以
下その構成を説明する。
子SW3は、以下の第1電流制御回路300の動作に応
じて、DC−DCコンバータ部50に蓄積されたエネル
ギーをソレノイド部101aへ供給する。
うに、切替え回路310と、ヒステリシス回路320か
ら構成されている。この切替え回路310は、噴射信号
の立上りエッジt1(図2(a)参照)を検出したとき
ワンショット制御回路130からワンショット信号(図
2(C2)参照)が出力されている間、スイッチング素
子SW3を複数回連続してオン、オフさせる。一方、ヒ
ステリシス回路320は、断続的に、DC−DCコンバ
ータ部50の蓄積エネルギーをソレノイド部101aに
供給するためのタイマー手段である。
スイッチング素子SW11、SW12、SW21、SW
22から構成され、スイッチング素子SW11、SW2
1のベース端子には、それぞれ、ワンショット制御回路
130、ヒシテリシス回路320が接続されている。こ
のスイッチング素子SW11のコレクタ端子には、スイ
ッチング素子SW3のドレイン端子側に接続されたスイ
ッチング素子SW12のベース端子が接続され、一方、
スイッチング素子SW21のコレクタ端子には、スイッ
チング素子SW3のソース端子側に接続されたスイッチ
ング素子SW22のベース端子が接続されている。さら
に、スイッチング素子SW3のゲート端子には、スイッ
チング素子SW12のコレクタ端子とスイッチング素子
SW22のエミッタ端子とが接続されている。
グ素子SW4を飽和領域でオン動作させたとき、ワンシ
ョット制御回路130からスイッチング素子SW11に
ワンショット信号が流れると、スイッチング素子SW1
1、SW12はそれぞれオン動作され、スイッチング素
子SW3がオン動作するので、DC−DCコンバータ部
50の蓄積エネルギーがソレノイド部101aに供給さ
れる。
CMP1が備えられている。このコンパレータCMP1
の非反転入力端子には、電流検出用抵抗R10と接続さ
れ、ソレノイド部101aに流れる駆動電流が検出され
る。また、コンパレータCMP1の反転入力端子には、
比較電圧Vref1が印加されている。なお、電圧値V
cは、図示しない回路によって形成された定電圧を示
す。
された駆動電流に対応する電圧値がコンパレータCMP
1で比較電圧Vref1と比較され、駆動電流が所定の
電流値まで増大すると、コンパレータCMP1出力がH
レベルとなり、切替え回路310のスイッチング素子S
W21をオン動作させる。これにより、切替え回路31
0のスイッチング素子SW22はオン動作されるので、
スイッチング素子SW3は、遮断され、ソレノイド部1
01aを流れる駆動電流の電流値が低下する。この際、
スイッチング素子40がオン動作して、比較電圧Vre
f1がヒステリシス分だけ低い比較電圧Vref1に変
更される。一方、スイッチング素子SW3の遮断により
ソレノイド部101aに流れる駆動電流が低下して、駆
動電流に対応する電圧値がコンパレータCMP1で、低
くなった比較電圧Vref1と比較され、駆動電流が所
定の電流値まで低下すると、コンパレータCMP1出力
がLレベルとなり、スイッチング素子SW21をオフ動
作させる。これにより、スイッチング素子SW3は、再
びオン動作するので、スイッチング素子SW3の前回の
オン動作により消費され残ったDC−DCコンバータ部
50の蓄積エネルギー分が、ソレノイド部101aに供
給される。
1aに供給可能なエネルギーをコンデンサC10に蓄積
されるように、DC−DCコンバータ部50を作動させ
ておけば、ワンショット制御回路130によりワンショ
ット信号(図2(b)参照)が発生している間は、タイ
マ手段のヒステリシス回路320の動作により、DC−
DCコンバータ部50による第1の電流が複数回発生し
て電磁弁101の通電初期に供給される。
0は、コレクタ端子がコンパレータCMP1の反転入力
端子と接続され、エミッタ端子がGNDと接続されてい
る。このスイッチング素子SW40のオン、オフ動作に
より比較電圧Vref1にヒステリシスを生じさせてい
る。
電圧値Vb以下になることを検出して、上述の第2の電
磁弁給電手段に切替わる電圧制御手段400について、
以下説明する。
は、バッテリ2の電源電圧+Bを比較検出するコンパレ
ータCMP2を備えている。この非反転入力端子には、
バッテリ2と接続され、バッテリ2の電源電圧+Bが入
力されている。また、コンパレータCMP2の反転入力
端子には、比較電圧Vref2が印加されている。この
コンパレータCMP2は、バッテリ2とスイッチング素
子SW50のエミッタ端子との間に接続されている。こ
のスイッチング素子SW50のコレクタ端子は、ワンシ
ョット制御回路130に接続するスイッチング素子SW
60のベース端子と接続され、スイッチング素子SW6
0のエミッタ端子はGNDに接続されている。一方、ス
イッチング素子SW50のベース端子は、ダイオードD
30とスイッチング素子SW30(コレクタ端子側)と
の間に接続されている。このスイッチング素子SW30
のベース端子には、ヒステリシス回路320のコンパレ
ータCMP1と切替え回路310のスイッチング素子2
1との間に接続されている。
Vb(詳しくは、比較電圧Vref2)以上の場合は、
スイッチング素子SW50、SW60がオン動作され、
ワンショット制御回路130の入力端子の1つが、SW
60のエミッタ端子に接続されたGNDに短絡される。
これにより、電磁弁101の通電初期に流す電流供給方
法として、電源電圧+Bが所定の電圧値Vb以上の場合
は、DC−DCコンバータ部50による第1の電流I1
およびバッテリ2による第2の電流I2の供給を組合わ
せた方式である第1の電磁弁給電手段に切替わる。一
方、所定の電圧値Vb以下の場合は、 DCコンバータ
部50から複数回に分けられて第1の電流I1を供給す
る方式である第2の電磁弁給電手段に切替わる。
回路320にてソレノイド部101aを流れる駆動電流
が所定の電流値を越えたとき、コンパレータCMP1の
出力がHレベルとなってスイッチング素子SW21、S
W30をオン動作させる。そのため、スイッチング素子
SW3の遮断動作に連動してワンショット制御回路13
0から出力されるワンショット信号出力がスイッチング
素子SW30により短絡される。これにより、第2の電
磁弁給電手段によるDC−DCコンバータ部50からの
第1の電流I1の供給は一旦停止するが、ソレノイド部
101aの駆動電流に応じてコンパレータCMP1の出
力が反転するので、複数回に分割された形のワンショッ
ト信号(図2(C2)参照)を形成する。そのため、こ
のワンショット信号に応じてオン動作するスイッチング
素子SW3を介してDC−DCコンバータ部50から複
数回に分けて第1の電流I1(図2(d2)参照)をソ
レノイド部101aへ供給できる。
弁の駆動装置の動作を図2に従って以下説明する。な
お、図2(a)は、噴射信号を表し、噴射信号のハイサ
イドが噴射期間T1である。(b)は、ワンショット制
御回路130から出力される図1中のb点およびd点で
のワンショット信号を表し、バッテリ2の電源状態(詳
しくは電源電圧+Bが所定の電圧値Vb以上か否かの状
態)に応じて、第1の電流I1または第2の電流I2の
大電流を電磁弁101に供給する開弁用駆動期間T2で
ある。(C1)、(C2)は、図1中のb点でのワンシ
ョット信号を表し、(d1)、(d2)は、電流検出用
抵抗R10により検出するソレノイド部101aを流れ
る駆動電流を表す。(c1)、(d1)が第1の電磁弁
給電手段を用いた場合であって、(c2)、(d2)が
第2の電磁弁給電手段を用いた場合である。
噴射信号が駆動制御回路100に出力されると、図2
(a)の噴射期間T1の立上りエッジt1のタイミング
で、駆動制御回路100は、スイッチング素子SW4を
飽和領域にてオンするとともに、同時に駆動制御回路1
00のワンショット制御回路130は、切替え回路31
0を介してスイッチング素子SW3がオンする。その結
果、DC−DCコンバータ部50のコンデンサC10に
既に蓄えられていた蓄積エネルギーは、スイッチング素
子SW3のオン動作によって電磁弁101のソレノイド
部101aに放電され、駆動電流を供給する。この駆動
電流が所定の電流値iuになると、ヒステリシス回路3
20のコンパレータCMP1では、電流値iuに対応す
る電圧値が比較電圧Vref1を超えて上昇したと判断
する。これにより、ヒステリシス回路320は、切替え
回路310を介してスイッチング素子SW3をオフす
る。これによりDC−DCコンバータ部50のソレノイ
ド部50への放電エネルギーの供給が終了する。なお、
この放電エネルギーによる駆動電流が、図2(d1)、
(d2)に示すソレノイド部101aへ通電初期に供給
されるDC−DCコンバータ部50による第1の電流I
1である。
出力によりスイッチング素子SW40がオンされて、比
較電圧Vref1がヒステリシス分だけ低い比較電圧V
ref1に変更される。
て、DCコンバータ部50による放電エネルギーの供給
が停止されると、ソレノイド部101aを流れる駆動電
流の電流値が低下し始める。この駆動電流が所定の電流
値idに達すると、電流値idに対応する電圧値がヒス
テリシス分だけ低い比較電圧Vref1より低下したと
判断し、ヒステリシス回路320は、切替え回路310
を介してスイッチング素子SW3を再びオンする。これ
によりDC−DCコンバータ部50のソレノイド部50
への放電エネルギーの供給が再び開始される。
を予め複数回(図2に対しては、3回)作動させて、コ
ンデンサC10を高電圧に充電させておけば、第1電流
制御回路300の複数回(図2に対しては、3回)の動
作によって、ソレノイド部101aへ複数回(図2では
3回)の第1の電流I1を供給できる(図2(c2)、
(d2)参照)。
電圧値Vb以上の場合は、電圧制御手段400によっ
て、上述の補助電源であるDC−DCコンバータ部50
による弟1の電流I1を複数回に分けて供給する第2の
電磁弁給電手段に替えて、以下説明する第1の電磁弁給
電手段に切替える。
源電圧+Bと、所定の電圧値Vbに設定された比較電圧
Vref2とがコンパレータCMP2で比較され、バッ
テリ2の電源電圧+Bが所定の電圧値Vb以上であると
判断すると、コンパレータCMP2は、スイッチング素
子50のエミッタ端子へ出力する。
作動終了直前に、コンパレータCMP1からの出力は、
スイッチング素子SW3をオフするためにスイッチング
素子SW21をオン動作させるとともに、スイッチング
素子SW30をオン動作させる。このとき、コンパレー
タCMP2からの出力を受けているスイッチング素子5
0がオンされることでスイッチング素子SW60がオン
動作するので、ワンショット制御回路130の入力端子
がGNDに短絡される。これによって、ワンショット制
御回路130から出力されるワンショット信号が短絡
(HレベルからLレベルに変化)される(図2(c1)
参照)。
所定の電圧値Vb以上の場合は、電圧制御手段400に
よって、第1電流制御回路300より第1の電流I1を
1回だけ供給させる(図2(d1)の期間t2)。
回路300を1回作動させた後も、ワンショット制御回
路130が、出力端子のd点(図1参照)にて図2
(b)に示すワンショット信号を出力している間(詳し
くは、図2(a)に示すようにスイッチング素子SW4
を飽和領域にてオン動作させている間)T1は、定電流
制御回路140が作動して、スイッチング素子SW2を
オン動作させる。これにより、後述の保持電流の電流値
ihより大電流(図2(d1)では、ピーク電流がピー
ク制御電流値ip)であるバッテリ2による第2の電流
I2がソレノイド部101aに供給される。なお、この
ピーク制御電流値ip、および下限電流値idは、ソレ
ノイド部101aの駆動電流を電流検出用抵抗R10に
て検出して、定電流制御回路140によりフィードバッ
ク制御されている(図2(d1)の期間t3)。
ョット信号の出力が終了すると、定電流制御回路140
が、今度はスイッチング素子SW2を用いて、電磁弁1
01の保持電流に必要な電流ihを定電流制御にてソレ
ノイド部101aへ供給する(以下、スイッチング素子
SW2を用いた定電流制御と呼ぶ)。
ワンショット信号(図2(b)参照)がHレベルのとき
には、大電流制御用の上、下限電流値ip、Idに設定
し、一方Lレベルのときには、保持電流値Ihに設定し
てフィードバック制御できる機能を有する。
でも、ワンショット制御回路130によるワンショット
信号の出力が終了すると、このスイッチング素子SW2
を用いた定電流制御が行われる。
は、第1の電磁弁給電手段であるDC−DCコンバータ
部50による第1の電流およびバッテリ2による第2の
電流によって、または、第2の電磁弁給電手段であるD
C−DCコンバータ部50による複数回に分けた第1の
電流によって、電磁弁101の通電初期に大電流を供給
することが可能であるので、バッテリ2の電源電圧+B
に応じて、電磁弁の応答性が向上できる。
リ2による第2の電流を、スイッチィング素子SW2を
用いて定電流制御する電流値ihより大電流の電流値i
pに高めるため、始動時のようにバッテリ2の電源電圧
+Bが低下しているとき、特に低温放置によりバッテリ
2の電源電圧+Bが低下してしまっている場合には、本
実施形態のように、所定の電圧値Vbを設定して第2の
電磁弁給電手段に切替えることが望ましい。
電圧+Bが低下している場合、しかも所定の電圧値Vb
まで低下したときに限って、第2の電磁弁給電手段を用
いるので、DC−DCコンバータ部50のエネルギー負
担を軽減できる。
手段400を用いてバッテリ2の電源電圧+Bの大小に
応じて、第1の電磁弁給電手段と第2の電磁弁給電手段
とに切替える構成で説明したが、電磁弁101の駆動電
流の電流値に応じて第1の電磁弁給電手段と第2の電磁
弁給電手段とに切替えてもよい。
圧制御手段400であるコンパレータCMP2、および
スイッチング素子SW50、SW60を除いた回路構成
である。これにより、電流検出用抵抗R10により検出
したソレノイド部101aを流れる駆動電流に応じて、
第1の電磁弁給電手段と第2の電磁弁給電手段とを切替
え可能である。
のように電源の供給エネルギーが低下している場合で
も、電磁弁駆動電流の立上り期間の大電流の確保ができ
るので電磁弁応答性が向上できる。
電磁弁101の1回の動作の応答を早めるのに必要な量
のエネルギーを、複数回分蓄積させてもよい。これによ
り、車両等のエンジンが、複数の電磁弁101を用いて
運転される多気筒エンジンの場合、電磁弁101毎にD
C−DCコンバータ部50を設ける必要がなくなる。し
たがって、DC−DCコンバータ部50が電磁弁駆動回
路1に占めるスペースを低減できるので、電磁弁駆動回
路1の小型化が可能である。
す構成図である。
タイムチャートでである。
ある。
回路) 310 切替え回路 320 ヒステリシス回路 400 電圧制御手段(バッテリ2の電源電圧+Bに応
じて切替える手段) C10 コンデンサ(エネルギー蓄積手段) D11、D12、D13、D30 ダイオード L00 インダクタ R00、R10 電流検出用抵抗 SW1、SW2、SW3、SW4、SW11、SW1
2、SW21、SW22、SW30、SW40、SW5
0、SW60 スイッチング素子(SW3は、補助電源
50によるエネルギー供給手段。SW2は、スイッチン
グ素子による定電流制御手段。) +B 電源電圧 Vb 所定の電圧値 iu、id 第1の電流の上限電流値、下限電流値 ip 第2の電流の上限電流値(ピーク制御電流値であ
って、保持電流ihより大電流) ih スイッチング素子SW2を用いた定電流の電流値
(電磁弁101の保持電流) Vref1、Vref2 比較電圧
Claims (4)
- 【請求項1】 電源とスイッチング素子と通電制御用素
子と電磁弁とが直列接続されると共に、前記通電制御用
素子の導通時に大電流を前記電磁弁に供給する補助電源
を備え、 前記電磁弁の通電時には、前記通電制御用素子を所定期
間導通動作させ、 前記電磁弁の通電初期には、前記補助電源による第1の
電流および前記電源による第2の電流を前記電磁弁に供
給するか、もしくは、前記補助電源より前記第1の電流
を複数回に分けて前記電磁弁に供給するかを、前記電源
の電圧に応じて切替えて、前記電磁弁に電流を供給し、 その後に前記スイッチング素子を用いた定電流動作させ
る制御回路を備えたことを特徴とする電磁弁駆動回路。 - 【請求項2】 電源とスイッチング素子と通電制御用素
子と電磁弁とが直列接続されると共に、前記通電制御用
素子の導通時に大電流を前記電磁弁に供給する補助電源
を備え、 前記電磁弁の通電時には、前記通電制御用素子を所定期
間導通動作させ、 前記電磁弁の通電初期には、前記補助電源による第1の
電流および前記電源による第2の電流を前記電磁弁に供
給するか、もしくは、前記補助電源より前記第1の電流
を複数回に分けて前記電磁弁に供給するかを、前記電磁
弁に流れる電流値に応じて切替えて、前記電磁弁に電流
を供給し、その後に前記スイッチング素子を用いた定電
流動作させる制御回路を備えたことを特徴とする電磁弁
駆動回路。 - 【請求項3】 前記補助電源は、前記電磁弁に供給する
エネルギーが蓄積されるエネルギー蓄積手段であって、 前記電磁弁と前記補助電源との間には、前記補助電源に
蓄積したエネルギーを前記電磁弁に供給するためのエネ
ルギー供給手段と、前記補助電源から前記電磁弁へ放出
するエネルギー供給量を検出するエネルギー供給量検出
手段とを備え、 前記エネルギー供給量検出手段により検出されるエネル
ギー供給量に基いて、前記電磁弁の1回の動作の応答を
早めるのに必要な量だけ前記補助電源のエネルギーを供
給し、前記補助電源は、前記電磁弁の少なくとも2回以
上の動作に必要なエネルギーが蓄積可能であることを特
徴とする請求項1または請求項2に記載の電磁弁駆動回
路。 - 【請求項4】 前記エネルギー供給量検出手段は、前記
電磁弁に流れる電流値を検出する電流検出手段を備えて
いることを特徴とする請求項3に記載の電磁弁駆動回
路。
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JP2001032634A JP2002237410A (ja) | 2001-02-08 | 2001-02-08 | 電磁弁駆動回路 |
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