JP2005344603A - Magnetic valve driving device - Google Patents
Magnetic valve driving device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005344603A JP2005344603A JP2004164823A JP2004164823A JP2005344603A JP 2005344603 A JP2005344603 A JP 2005344603A JP 2004164823 A JP2004164823 A JP 2004164823A JP 2004164823 A JP2004164823 A JP 2004164823A JP 2005344603 A JP2005344603 A JP 2005344603A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fet
- high voltage
- field effect
- effect transistor
- transistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電磁弁を開弁/閉弁するための電磁弁駆動装置に関する。 The present invention relates to a solenoid valve driving device for opening / closing a solenoid valve.
従来、電磁弁駆動装置として特開2002−237410号公報に開示されている電磁弁駆動回路がある。 Conventionally, there is an electromagnetic valve driving circuit disclosed in JP-A-2002-237410 as an electromagnetic valve driving device.
図3に示すように、電磁弁駆動回路1は、バッテリ2と、DC−DCコンバータ50と、スイッチング素子SW2、SW3とから構成されている。DC−DCコンバータ50はバッテリ2の出力電圧を昇圧して出力する回路である。スイッチング素子SW2は、バッテリ2から電磁弁101のソレノイド部101aに駆動電流を供給するためのスイッチである。スイッチング素子SW3は、DC−DCコンバータ50からソレノイド部101aに駆動電流を供給するためのスイッチである。
As shown in FIG. 3, the electromagnetic
そして、電磁弁101への通電初期において、バッテリ2の出力電圧が所定の電圧値Vb以上のとき、スイッチング素子SW3を介して、DC−DCコンバータ50からソレノイド部101aに駆動電流I1が供給される。その後、スイッチング素子SW2を介して、バッテリ2からソレノイド部101aにI1より小さい駆動電流I2が供給される。これに対し、バッテリ2の出力電圧が所定の電圧値Vb以下のとき、スイッチング素子SW3を介して、DC−DCコンバータ50からソレノイド部101aに駆動電流I1が複数回供給される。
In the initial stage of energization of the
これにより、バッテリ2の出力電圧が低下していても、電磁弁101の通電初期に充分な駆動電流を供給でき、応答性を向上できる。
電磁弁駆動回路1において、スイッチング素子SW3は、スイッチング素子SW11がオンし、スイッチング素子SW12がオンすることで、ゲートにDC−DCコンバータ50の出力する高電圧が印加されてオンする。スイッチング素子SW3がオンすると、スイッチング素子SW3を介して、DC−DCコンバータ50からソレノイド部101aに駆動電流が流れる。
In the solenoid
また、スイッチング素子SW3は、スイッチング素子SW21がオンし、スイッチング素子SW22がオンすることで、ゲートに蓄積された電荷が放電されるとともにゲートが接地されてオフする。スイッチング素子SW3がオフすると、ソレノイド部101aに還流電流が発生する。還流電流は、ソレノイド部101aからスイッチング素子SW4、抵抗R10、接地点を経て、ダイオードD12、ソレノイド部101aに至る経路を流れ、徐々に減衰していく。
The switching element SW3 is turned off when the switching element SW21 is turned on and the switching element SW22 is turned on, whereby the charge accumulated in the gate is discharged and the gate is grounded. When the switching element SW3 is turned off, a reflux current is generated in the
ところで、ダイオードD12はプリント基板に実装され、ダイオードD12のアノードは接地用配線パターンを介して接地されている。接地用配線パターンは、回路の小型化の要求に伴って細線化されており、配線抵抗を有している。そのため、還流電流が流れると、還流電流と接地用配線パターンの配線抵抗の大きさで決まる電圧降下が接地用配線パターンに発生する。接地用配線パターンに電圧降下が発生すると、スイッチング素子SW3のゲートがソースに対して高電圧となり、スイッチング素子SW3をオフしているにも関わらず、スイッチング素子SW3が再度オンしてしまうことがある。これにより、スイッチング素子SW3のスイッチング損失が増加し、スイッチング素子SW3が熱破壊する恐れがある。 Incidentally, the diode D12 is mounted on a printed circuit board, and the anode of the diode D12 is grounded via a grounding wiring pattern. The grounding wiring pattern is thinned with the demand for circuit miniaturization, and has a wiring resistance. For this reason, when a return current flows, a voltage drop determined by the magnitude of the return current and the wiring resistance of the ground wiring pattern occurs in the ground wiring pattern. When a voltage drop occurs in the ground wiring pattern, the gate of the switching element SW3 becomes a high voltage with respect to the source, and the switching element SW3 may be turned on again even though the switching element SW3 is turned off. . As a result, the switching loss of the switching element SW3 increases and the switching element SW3 may be thermally destroyed.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、還流電流によって還流電流用配線導体に電圧降下が発生しても、電界効果トランジスタを確実にオフして、電界効果トランジスタのスイッチング損失による熱破壊を防止することができる電磁弁駆動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even when a voltage drop occurs in the return current wiring conductor due to the return current, the field effect transistor is surely turned off, and the switching loss of the field effect transistor is reduced. An object of the present invention is to provide an electromagnetic valve driving device capable of preventing thermal destruction due to the above.
そこで、本発明者は、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、電界効果トランジスタをオフするとき、ゲートーソース間の電圧が、還流電流に伴う電圧降下で、電界効果トランジスタをオンさせるゲートーソース間の最小電圧以上にならない還流電流用配線導体の所定位置に、ゲートを接続することを思いつき、本発明を完成するに至った。 Therefore, as a result of extensive research and trial and error, the present inventor has turned on the field effect transistor when the voltage between the gate and the source drops due to the reflux current when the field effect transistor is turned off. The inventors came up with the idea of connecting the gate to a predetermined position of the wiring conductor for return current that does not exceed the minimum voltage between the gate and the source to be completed, and completed the present invention.
すなわち、請求項1に記載の電磁弁駆動装置は、ドレインが電源にソースが電磁弁のコイルの一端にそれぞれ接続されオン/オフすることで前記電源から前記コイルに流れる電磁弁駆動電流を制御する電界効果トランジスタと、前記電界効果トランジスタのゲートに接続され前記電界効果トランジスタをオン/オフさせるトランジスタ駆動回路と、カソードが前記電界効果トランジスタと前記コイルの接続点に接続され前記電界効果トランジスタがオフすることで前記コイルに発生する還流電流を流すための還流ダイオードと、一端が前記還流ダイオードのアノードに他端が前記コイルの他端にそれぞれ接続され前記還流ダイオードとともに前記還流電流の流れる回路を構成する還流電流用配線導体とを備えた電磁弁駆動装置において、さらに、前記トランジスタ駆動回路は、還流電流の流れている間、前記電界効果トランジスタのゲート−ソース間電圧が前記電界効果トランジスタをオンさせる最小ゲート−ソース間電圧より低い電圧になる還流電流用配線導体の所定位置に前記電界効果トランジスタのゲートを接続することで前記電界効果トランジスタをオフさせることを特徴とする。 That is, the solenoid valve drive device according to claim 1 controls the solenoid valve drive current flowing from the power source to the coil by turning on / off with the drain connected to the power source and the source connected to one end of the coil of the solenoid valve. A field effect transistor; a transistor driving circuit connected to a gate of the field effect transistor to turn on / off the field effect transistor; and a cathode connected to a connection point between the field effect transistor and the coil to turn off the field effect transistor. Thus, a free-wheeling diode for flowing the free-wheeling current generated in the coil, and one end connected to the anode of the free-wheeling diode and the other end to the other end of the coil respectively constitute a circuit through which the free-wheeling current flows. In a solenoid valve driving device provided with a wiring conductor for return current, The transistor driving circuit is configured such that the gate-source voltage of the field-effect transistor is lower than the minimum gate-source voltage for turning on the field-effect transistor while the reflux current flows. The field effect transistor is turned off by connecting the gate of the field effect transistor to a predetermined position.
請求項2に記載の電磁弁駆動装置は、請求項1に記載の電磁弁駆動装置において、さらに、前記所定位置は、前記還流ダイオードと前記還流電流用配線導体の接続点であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the electromagnetic valve driving device according to the first aspect, the predetermined position is a connection point between the freewheeling diode and the freewheeling current wiring conductor. To do.
請求項3に記載の電磁弁駆動装置は、請求項1又は2に記載の電磁弁駆動装置において、さらに、前記トランジスタ駆動回路は、前記電界効果トランジスタのゲートを前記所定位置に接続するスイッチング素子を有することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the electromagnetic valve driving device according to the first or second aspect, the transistor driving circuit further includes a switching element that connects a gate of the field effect transistor to the predetermined position. It is characterized by having.
請求項4に記載の電磁弁駆動装置は、請求項1乃至3に記載の電磁弁駆動装置において、さらに、車両に搭載された燃料噴射装置の電磁弁を駆動することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the electromagnetic valve driving device according to any one of the first to third aspects, further driving an electromagnetic valve of a fuel injection device mounted on a vehicle.
請求項1に記載の電磁弁駆動装置によれば、電界効果トランジスタをオフさせるとき、トランジスタ駆動回路で、電界効果トランジスタのゲート−ソース間電圧を、電界効果トランジスタがオンする最小ゲート−ソース間電圧より低い電圧にすることができる。そのため、電界効果トランジスタが確実にオフし、電界効果トランジスタのスイッチング損失による熱破壊を防止することができる。また、還流電流用配線導体を太くして配線抵抗を下げる必要がなくなり、電磁弁駆動装置を小型化することができる。
According to the solenoid valve driving device of
請求項2に記載の電磁弁駆動装置によれば、電界効果トランジスタをオフするとき、電界効果トランジスタのゲート−ソース間電圧を還流ダイオードの順方向電圧にすることができる。そのため、電界効果トランジスタをより確実にオフすることができる。 According to the electromagnetic valve driving device of the second aspect, when the field effect transistor is turned off, the gate-source voltage of the field effect transistor can be set to the forward voltage of the freewheeling diode. Therefore, the field effect transistor can be turned off more reliably.
請求項3に記載の電磁弁駆動装置によれば、トランジスタ駆動回路を構成するスイッチング素子で、電界効果トランジスタのゲートを還流電流用配線導体の所定位置に接続することができる。そのため、電界効果トランジスタのゲートーソース間電圧を、確実に電界効果トランジスタがオンする最小ゲート−ソース間電圧より低い電圧にすることができる。 According to the electromagnetic valve driving apparatus of the third aspect, the gate of the field effect transistor can be connected to the predetermined position of the free-wheeling current wiring conductor by the switching element constituting the transistor driving circuit. Therefore, the gate-source voltage of the field effect transistor can be surely set to a voltage lower than the minimum gate-source voltage at which the field effect transistor is turned on.
請求項4に記載の電磁弁駆動装置によれば、車両に搭載された燃料噴射装置の信頼性を向上させることができる。 According to the electromagnetic valve driving device of the fourth aspect, the reliability of the fuel injection device mounted on the vehicle can be improved.
本実施形態は、本発明に係る電磁弁駆動装置を、車両に搭載されたエンジンの各気筒に燃料を噴射するためのインジェクタを駆動するインジェクタ駆動装置に適用した例を示す。本実施形態におけるインジェクタ駆動装置の回路図を図1に、燃料噴射信号波形とインジェクタのソレノイドコイルに流れる電流波形を図2に示す。そして、図1及び図2を参照して、構成、動作、効果の順で具体的に説明する。 The present embodiment shows an example in which the solenoid valve driving device according to the present invention is applied to an injector driving device that drives an injector for injecting fuel into each cylinder of an engine mounted on a vehicle. FIG. 1 shows a circuit diagram of the injector driving device in the present embodiment, and FIG. 2 shows a waveform of a fuel injection signal and a current flowing in the solenoid coil of the injector. Then, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, a specific description will be given in the order of configuration, operation, and effect.
まず、具体的構成について説明する。図1に示すように、インジェクタ駆動装置1(電磁弁駆動装置)は、平滑回路110と、昇圧回路111と、バッテリ駆動用FET112と、バッテリ駆動用FET駆動回路113と、逆流防止用ダイオード114と、高電圧駆動用FET115(電界効果トランジスタ)と、高電圧駆動用FET駆動回路116(トランジスタ駆動回路)と、還流ダイオード117と、接地用配線パターン118(還流電流用配線導体)と、気筒選択用FET119と、電流検出抵抗120と、気筒選択用FET駆動回路121と、制御回路122とから構成されている。
First, a specific configuration will be described. As shown in FIG. 1, the injector drive device 1 (solenoid valve drive device) includes a
インジェクタ駆動装置1には、バッテリ2と、ECU3と、インジェクタ4〜7とが接続されている。バッテリ2は、例えば、出力電圧が12Vの直流電源である。ECU3は、各気筒毎の燃料噴射信号を出力することで、インジェクタ駆動装置1を制御する電子制御装置である。インジェクタ4〜7は、それぞれソレノイドコイル4a〜7aを有する電磁弁からなる燃料噴射弁であり、4気筒エンジンの各気筒にそれぞれ配設されている。
A
平滑回路110は、昇圧回路111の動作に伴って変動するバッテリ2の出力電圧を平滑するための回路である。平滑回路110は、チョークコイル110aと、平滑用コンデンサ110bとから構成されている。チョークコイル110aの一端はバッテリ2の正極端子に接続され、バッテリ2の負極端子は車体に接地されている。チョークコイル110aの他端は平滑用コンデンサ110bの一端に接続され、平滑用コンデンサ110bの他端は車体に接地されている。さらに、チョークコイル110aの他端は昇圧回路111とバッテリ駆動用FET112にも接続されている。
The
昇圧回路111は、制御回路122の出力信号に基づいて作動し、バッテリ2の12Vの出力電圧を、例えば、85〜105Vの高電圧に昇圧して出力する回路である。昇圧回路111の電圧入力端子はチョークコイル110aと平滑用コンデンサ110bの接続点に、制御入力端子は制御回路122に、電圧出力端子は高電圧駆動用FET115にそれぞれ接続され、接地端子は車体に接地されている。
The
バッテリ駆動用FET112は、平滑回路110を介してバッテリ2からインジェクタ4〜7に電流を供給するためのスイッチング素子である。バッテリ駆動用FET112のドレインはチョークコイル110aと平滑コンデンサ110bの接続点に、ゲートはバッテリ駆動用FET駆動回路113に、ソースは逆流防止用ダイオード114を介してインジェクタ4〜7にそれぞれ接続されている。
The battery driving FET 112 is a switching element for supplying current from the
バッテリ駆動用FET駆動回路113は、制御回路122の出力信号に基づいてバッテリ駆動用FET112をオン/オフするための駆動回路である。バッテリ駆動用FET駆動回路113の入力端子は制御回路122に、出力端子はバッテリ駆動用FET112のゲートにそれぞれ接続されている。
The battery drive
逆流防止用ダイオード114は、後述する高電圧駆動用FET115を介して供給されるインジェクタ駆動電流がバッテリ駆動用FET112からバッテリ2へ逆流するのを防止するための素子である。逆流防止用ダイオード114のアノードはバッテリ駆動用FET112のソースに、カソードはインジェクタ4〜7にそれぞれ接続されている。
The
高電圧駆動用FET115は、昇圧回路111からインジェクタ4〜7に電流を供給するためのスイッチング素子であり、ソースに対するゲート電圧が、例えば、3V以上のときオンする。高電圧駆動用FET115のドレインは昇圧回路111の電圧出力端子と高電圧駆動用FET駆動回路116に、ゲートは高電圧駆動用FET駆動回路116に、ソースはインジェクタ4〜7と高電圧駆動用FET駆動回路116にそれぞれ接続されている。
The high
高電圧駆動用FET駆動回路116は、制御回路122の出力信号に基づいて高電圧駆動用FET115をオン/オフするための駆動回路である。高電圧駆動用FET駆動回路116は、抵抗116a、116d、116e、116g、116h、116j、116k、116l、116n〜116p、116r、116sと、コンデンサ116bと、ツェナーダイオード116cと、トランジスタ116f、116i、116m(スイッチング素子)、116qとから構成されている。
The high voltage driving
抵抗116aの一端は昇圧回路111と高電圧駆動用FET115の接続点に、他端はコンデンサ116bの一端とツェナーダイオード116cのカソードにそれぞれ接続されている。コンデンサ116bの他端とツェナーダイオード116cのアノードは高電圧駆動用FET115のソースに接続されている。ツェナーダイオード116cのツェナー電圧は、高電圧駆動用FET115をオンさせるのに充分な大きさの電圧値に設定されている。
One end of the
抵抗116dの一端は制御回路122に、他端は抵抗116eの一端にそれぞれ接続され、抵抗116eの他端は車体に接地されている。トランジスタ116fのコレクタは抵抗116gの一端に、ベースは抵抗116dと抵抗116eの接続点にそれぞれ接続され、エミッタは車体に接地されている。抵抗116gの他端は抵抗116hの一端に接続され、抵抗116hの他端は抵抗116aとコンデンサ116bとツェナーダイオード116cの接続点に接続されている。トランジスタ116iのコレクタは高電圧駆動用FET115のゲートに、ベースは抵抗116gと抵抗116hの接続点に、エミッタは抵抗116jを介して抵抗116aとコンデンサ116bとツェナーダイオード116cの接続点にそれぞれ接続されている。抵抗116e、116hは、トランジスタ116f、116iがコレクタからベースへの漏れ電流でオンするのを防止するための抵抗である。
One end of the
抵抗116kの一端は制御回路122に、他端は抵抗116lの一端にそれぞれ接続され、抵抗116lの他端は後述する還流ダイオード117と接地用配線パターン118の接続点に接続されている。トランジスタ116mのコレクタは抵抗116nの一端に、ベースは抵抗116kと抵抗116lの接続点にそれぞれ接続され、エミッタは抵抗116lの他端と同様に、還流ダイオード117と接地用配線パターン118の接続点に接続されている。抵抗116nの他端は抵抗116oの一端に接続され、抵抗116oの他端は高電圧駆動用FET115のゲートに接続されている。抵抗116pの一端は高電圧駆動用FET115のゲートに、他端は高電圧駆動用FET115のソースにそれぞれ接続されている。トランジスタ116qのコレクタは抵抗116rを介して高電圧駆動用FET115のソースに、ベースは抵抗116nと抵抗116oの接続点に、エミッタは高電圧駆動用FET115のゲートにそれぞれ接続されている。抵抗116sの一端は高電圧駆動用FET115のソースに接続され、他端は車体に接地されている。抵抗116l、116oは、トランジスタ116m、116qがコレクタからベースへの漏れ電流でオンするのを防止するための抵抗である。
One end of the
還流ダイオード117は、バッテリ駆動用FET112又は高電圧駆動用FET115がオフしたときに、後述するインジェクタ4〜7のソレノイドコイル4a〜7aに発生する還流電流を流すための素子である。還流電流が流れると、還流ダイオード117のアノード−カソード間の電圧は、順方向電圧である、例えば、0.7Vになる。還流ダイオード117のアノードはトランジスタ116mのエミッタと抵抗116lの他端と接地用配線パターン118に、カソードは逆流防止用ダイオード114と高電圧駆動用FET115とインジェクタ4〜7の接続点にそれぞれ接続されている。
The free-wheeling diode 117 is an element for flowing a free-wheeling current generated in
接地用配線パターン118は、プリント基板上に配設された導体の配線パターンであり、還流ダイオード117のアノードを接地して還流電流を流すための回路を構成する。接地用配線パターン118の一端はトランジスタ116mのエミッタと抵抗116lの他端と還流ダイオード117のアノードに接続され、他端は車体に接地されている。
The
気筒選択用FET119は、バッテリ駆動用FET112又は高電圧駆動用FET115を介して供給される電流をインジェクタ4に流すためのスイッチング素子である。気筒選択用FET119のドレインはインジェクタ4のソレノイドコイル4aの他端に、ゲートは気筒選択用FET駆動回路121にそれぞれ接続され、ソースは電流検出抵抗120を介して車体に接地されている。
The
電流検出抵抗120は、インジェクタ4のソレノイドコイル4aに流れる電流を検出するための素子である。電流検出抵抗120の一端は気筒選択用FET119のソースに接続され、他端は車体に接地されている。
The
気筒選択用FET駆動回路121は、制御回路122の出力信号に基づいて気筒選択用FET119をオン/オフするための駆動回路である。気筒選択用FET駆動回路121の入力端子は制御回路122に、出力端子は気筒選択用FET119のゲートにそれぞれ接続されている。
The cylinder selection
ここで、インジェクタ5〜7に対する気筒選択用FET、電流検出抵抗、気筒選択用FET駆動回路は、インジェクタ4に対する気筒選択用FET119、電流検出抵抗120、気筒選択用FET駆動回路121と構成が同じであるため、説明は省略する。
Here, the cylinder selection FET, current detection resistor, and cylinder selection FET drive circuit for the
制御回路122は、昇圧回路111の出力電圧を制御するとともに、ECU3からの各気筒毎の燃料噴射信号に基づいてバッテリ駆動用FET112又は高電圧駆動用FET115及び気筒選択用FET119をオン/オフさせることで、インジェクタ4〜7による燃料の噴射を制御する回路である。制御回路122の入力端子はECU3に、出力端子は昇圧回路11、バッテリ駆動用FET駆動回路113、高電圧駆動用FET駆動回路116及び気筒選択用FET駆動回路121にそれぞれ接続されている。
The
次に、図1を中心に、必要に応じて図2を参照して具体的動作について説明する。図1に示すように、イグニッションスイッチ(図略)がオンすると、昇圧回路111は、制御回路122の出力信号に基づいて作動し、バッテリ2の12Vの出力電圧を85〜105Vの高電圧に昇圧して出力する。高電圧駆動用FET駆動回路116のコンデンサ116bは抵抗116aを介して昇圧回路111の出力電圧で充電される。コンデンサ116bにはツェナーダイオード116cが並列接続されているため、コンデンサ116bの充電電圧はツェナーダイオード116cのツェナー電圧になる。
Next, a specific operation will be described with reference to FIG. 2 as needed with reference to FIG. As shown in FIG. 1, when an ignition switch (not shown) is turned on, the
また、イグニッションスイッチがオンすると、ECU3はインジェクタ4〜7の燃料噴射信号を順次出力する。ECU3がインジェクタ4の燃料噴射信号を出力すると、制御回路122は気筒選択用FET駆動回路121を介して気筒選択用FET119をオンさせる。
When the ignition switch is turned on, the
さらに、制御回路122は、抵抗116dを介してトランジスタ116fにベース電流を供給し、トランジスタ116fをオンさせる。トランジスタ116fがオンすると、トランジスタ116iのベースが抵抗116gを介して車体に接地される。トランジスタ116iのベースが抵抗116gを介して車体に接地されることで、トランジスタ116iにベース電流が流れ、トランジスタ116iがオンする。トランジスタ116iがオンすると、コンデンサ116bの充電電圧が抵抗116jを介して高電圧駆動用FET115のゲートーソース間に印加され、高電圧駆動用FET115がオンする。
Further, the
高電圧駆動用FET115がオンすることで、昇圧回路111から高電圧駆動用FET115を介してソレノイドコイル4aに駆動電流が流れ、インジェクタ4がオンして気筒内への燃料の噴射を開始する。(図2のt0)
When the high-
駆動電流は電流検出抵抗120で電圧に変換され制御回路122に入力される。駆動電流がピーク電流閾値I1に達すると、制御回路122はトランジスタ116fのベース電流を遮断しトランジスタ116fをオフさせる。トランジスタ116fがオフすると、トランジスタ116iのベース電流が遮断されトランジスタ116iがオフする。トランジスタ116iがオフすることで、高電圧駆動用FET115のゲート−ソース間の電圧が遮断される。
The drive current is converted into a voltage by the
さらに、制御回路122は、抵抗116kを介してトランジスタ116mにベース電流を供給し、トランジスタ116mをオンさせる。トランジスタ116mがオンすることで、高電圧駆動用FET115のゲートが直列接続された抵抗116o及び抵抗116nを介して還流ダイオード117と接地用配線パターン118の接続点に接続される。トランジスタ116mがオンすると、トランジスタ116qのベースが抵抗116nを介して車体に接地される。トランジスタ116qのベースが抵抗116nを介して車体に接地されることで、トランジスタ116qにベース電流が流れ、トランジスタ116qがオンする。トランジスタ116qがオンすると、高電圧駆動用FET115のゲートに蓄積された電荷が並列接続された抵抗116p及び抵抗116rを介して放電される。これにより、高電圧駆動用FET115がオフし、昇圧回路111からソレノイドコイル4aへの駆動電流の供給が遮断される。(図2のt1)
Further, the
ソレノイドコイル4aには還流電流が発生する。還流電流は、ソレノイドコイル4aから気筒選択用FET119、電流検出抵抗120、車体を経て、接地用配線パターン118、還流ダイオード117、ソレノイドコイル4aに至る経路を流れ、徐々に減衰していく。接地用配線パターン118は、インジェクタ駆動装置1の小型化の要求に伴って細線化されており、配線抵抗を有している。そのため、還流電流が流れると、還流電流と接地用配線パターン118の配線抵抗の大きさで決まる電圧降下が接地用配線パターン118に発生する。
A return current is generated in the
高電圧駆動用FET115のソースは還流ダイオード117のカソードに、ゲートはトランジスタ116mにより抵抗116o及び抵抗116nを介して還流ダイオードのアノードにそれぞれ接続されているため、高電圧駆動用FET115のゲート−ソース間の電圧は還流ダイオード117の順方向電圧である0.7Vとなる。高電圧駆動用FET115は、ソースに対するゲート電圧が3V以上にならないとオンしない。そのため、高電圧駆動用FET115は、接地用配線パターン118の電圧降下の影響を受けることなく、確実にオフされる。
The source of the high-
その後、還流電流が徐々に低下し保持電流下限閾値I2になると、制御回路122はバッテリ駆動用FET駆動回路113を介してバッテリ駆動用FET112をオンさせる。バッテリ駆動用FET112がオンすると、バッテリ2からバッテリ駆動用FET112を介してソレノイドコイル4aに駆動電流が流れ、インジェクタ4がオン状態を保持し燃料の噴射を継続する。(図2のt2)
Thereafter, when the return current gradually decreases and reaches the holding current lower limit threshold I2, the
駆動電流が増加し保持電流上限閾値I3になると、制御回路122はバッテリ駆動用FET駆動回路113を介してバッテリ駆動用FET112をオフさせる。バッテリ駆動用FET112がオフすることで、ソレノイドコイル4aに還流電流が流れる。(図2のt3)
When the drive current increases and reaches the holding current upper limit threshold value I3, the
以降、制御回路122は、駆動電流の大きさに応じてバッテリ駆動用FET112をオン/オフさせ、駆動電流を保持電流下限閾値I2から上限閾値I3の範囲内に制御する。
Thereafter, the
ECU3からのインジェクタ4aの燃料噴射信号がオフすると、制御回路122は、バッテリ駆動用FET駆動回路113を介してバッテリ駆動用FET112をオフさせるとともに、気筒選択用FET駆動回路121を介して気筒選択用FET119をオフさせる。バッテリ駆動用FET112と気筒選択用FET119がオフすることで、ソレノイドコイル4aの駆動電流が遮断され、インジェクタ4はオフし燃料の噴射を停止する。(図2のt4)
When the fuel injection signal of the
以降ECU3から順次出力されるインジェクタ5〜7の燃料噴射信号に基づいて、制御回路122がソレノイドコイル5a〜7aの駆動電流を同様に制御することで、インジェクタ5〜7は継続して燃料を噴射する。
Thereafter, the
最後に具体的効果について説明する。本実施形態によれば、インジェクタ駆動装置1は、高電圧駆動用FET115をオフさせるとき、トランジスタ駆動回路116で、高電圧駆動用FET115のゲート−ソース間電圧を、高電圧駆動用FET115がオンするゲート−ソース間電圧3Vより低い0.7Vにすることができる。そのため、高電圧駆動用FET115が確実にオフし、高電圧駆動用FET115のスイッチング損失による熱破壊を防止することができる。また、接地用配線パターン118を太くして配線抵抗を下げる必要がなくなり、インジェクタ駆動装置1を小型化することができる。
Finally, specific effects will be described. According to the present embodiment, when the
また、インジェクタ駆動装置1は、トランジスタ駆動回路116を構成するトランジスタ116mで、高電圧駆動用FET115のゲートを還流ダイオード117と接地用配線パターン118の接続点に接続することができる。そのため、高電圧駆動用FET115のゲート−ソース間電圧を、より確実に高電圧駆動用FET115がオンするゲート−ソース間電圧3Vより低い0.7Vにすることができる。
The
さらに、インジェクタ駆動装置1は、車両に搭載された、インジェクタ4〜7及びインジェクタ駆動装置1から構成される燃料噴射装置の信頼性を向上させることができる。
Furthermore, the
1・・・インジェクタ駆動装置(電磁弁駆動装置)、110・・・平滑回路、110a・・・チョークコイル、110b・・・平滑用コンデンサ、111・・・昇圧回路、112・・・バッテリ駆動用FET、113・・・バッテリ駆動用FET駆動回路、114・・・逆流防止用ダイオード、115・・・高電圧駆動用FET(電界効果トランジスタ)、116・・・高電圧駆動用FET駆動回路(トランジスタ駆動回路)、116a、116d、116e、116g、116h、116j、116k、116l、116n〜116p、116r・・・抵抗、116b・・・コンデンサ、116c・・・ツェナーダイオード、116f、116i、116q・・・トランジスタ、116m・・・トランジスタ(スイッチング素子)、117・・・還流ダイオード、118・・・接地用配線パターン(還流電流用配線導体)、119・・・気筒選択用FET、120・・・電流検出抵抗、
121・・・気筒選択用FET駆動回路、122・・・制御回路、2・・・バッテリ、3・・・ECU、4〜7・・・インジェクタ、4a〜7a・・・ソレノイドコイル
DESCRIPTION OF
121 ... FET drive circuit for cylinder selection, 122 ... control circuit, 2 ... battery, 3 ... ECU, 4-7 ... injector, 4a-7a ... solenoid coil
Claims (4)
さらに、前記トランジスタ駆動回路は、還流電流の流れている間、前記電界効果トランジスタのゲート−ソース間電圧が前記電界効果トランジスタをオンさせる最小ゲート−ソース間電圧より低い電圧になる還流電流用配線導体の所定位置に前記電界効果トランジスタのゲートを接続することで前記電界効果トランジスタをオフさせることを特徴とする電磁弁駆動装置。 A drain is connected to the power source, and a source is connected to one end of the coil of the solenoid valve to turn on / off, thereby controlling the solenoid valve driving current flowing from the power source to the coil, and to the gate of the field effect transistor. A transistor driving circuit for turning on / off the field effect transistor, and a reflux for flowing a reflux current generated in the coil when the cathode is connected to a connection point between the field effect transistor and the coil and the field effect transistor is turned off. In a solenoid valve driving device comprising: a diode; and a return current wiring conductor that constitutes a circuit through which the return current flows together with the return diode, one end of which is connected to the anode of the return diode and the other end to the other end of the coil. ,
Further, the transistor drive circuit includes a return current wiring conductor in which a gate-source voltage of the field effect transistor is lower than a minimum gate-source voltage for turning on the field effect transistor while the return current flows. And connecting the gate of the field effect transistor at a predetermined position to turn off the field effect transistor.
4. The electromagnetic valve driving device according to claim 1, wherein the electromagnetic valve of a fuel injection device mounted on a vehicle is driven.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004164823A JP4186877B2 (en) | 2004-06-02 | 2004-06-02 | Solenoid valve drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004164823A JP4186877B2 (en) | 2004-06-02 | 2004-06-02 | Solenoid valve drive |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005344603A true JP2005344603A (en) | 2005-12-15 |
JP4186877B2 JP4186877B2 (en) | 2008-11-26 |
Family
ID=35497217
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004164823A Expired - Fee Related JP4186877B2 (en) | 2004-06-02 | 2004-06-02 | Solenoid valve drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4186877B2 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2236797A2 (en) | 2009-03-26 | 2010-10-06 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Internal combustion engine controller |
CN103711627A (en) * | 2013-12-16 | 2014-04-09 | 天津大学 | Drive circuit of gasoline engine fuel injector |
CN103867781A (en) * | 2014-04-14 | 2014-06-18 | 周云侠 | Remote drive-by-wire electromagnetic water valve |
CN105422963A (en) * | 2015-12-18 | 2016-03-23 | 无锡隆盛科技股份有限公司 | Solenoid valve control circuit of electronic unit pump of engine |
CN108412627A (en) * | 2018-04-25 | 2018-08-17 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | A kind of intelligent drive device and method of diesel electric-controlled common rail system |
US10957474B2 (en) | 2018-04-20 | 2021-03-23 | Denso Corporation | Injection control device |
US10961963B2 (en) | 2018-04-20 | 2021-03-30 | Denso Corporation | Injection control device |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104819062B (en) * | 2015-03-31 | 2017-04-19 | 王超军 | Fuel injector dual-power bi-side driving clamping pressure follow current circuit module |
-
2004
- 2004-06-02 JP JP2004164823A patent/JP4186877B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2236797A2 (en) | 2009-03-26 | 2010-10-06 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Internal combustion engine controller |
US8776763B2 (en) | 2009-03-26 | 2014-07-15 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Internal combustion engine controller |
CN103711627A (en) * | 2013-12-16 | 2014-04-09 | 天津大学 | Drive circuit of gasoline engine fuel injector |
CN103867781A (en) * | 2014-04-14 | 2014-06-18 | 周云侠 | Remote drive-by-wire electromagnetic water valve |
CN105422963A (en) * | 2015-12-18 | 2016-03-23 | 无锡隆盛科技股份有限公司 | Solenoid valve control circuit of electronic unit pump of engine |
US10957474B2 (en) | 2018-04-20 | 2021-03-23 | Denso Corporation | Injection control device |
US10961963B2 (en) | 2018-04-20 | 2021-03-30 | Denso Corporation | Injection control device |
CN108412627A (en) * | 2018-04-25 | 2018-08-17 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | A kind of intelligent drive device and method of diesel electric-controlled common rail system |
CN108412627B (en) * | 2018-04-25 | 2024-05-10 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | Intelligent driving device and method for diesel engine electric control common rail system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4186877B2 (en) | 2008-11-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5975057A (en) | Fuel injector control circuit and system with boost and battery switching, and method therefor | |
US20120186569A1 (en) | Internal combustion engine ignition system | |
CN107646165B (en) | LED driver and LED driving method | |
JP4186877B2 (en) | Solenoid valve drive | |
US9410526B2 (en) | Ignition device | |
US20100059023A1 (en) | Circuit Arrangement and Method for Operating an Inductive Load | |
GB2323712A (en) | A control system for inductive loads of an internal combustion engine | |
US7208848B2 (en) | Device for power reduction during the operation of an inductive load | |
US10790085B2 (en) | Ignition device | |
CN111322165B (en) | Fuel injection valve drive device | |
JP7135809B2 (en) | Injection control device | |
JP2017133459A (en) | Ignition device | |
US6122158A (en) | Wide voltage range driver circuit for a fuel injector | |
JP5889129B2 (en) | Fuel injection device for internal combustion engine | |
JP2005344684A (en) | Solenoid valve drive mechanism | |
JP2002237410A (en) | Solenoid valve driving circuit | |
CN109565272A (en) | Power semiconductor circuits | |
CN113141112A (en) | Switching regulator | |
JP2003007530A (en) | Electromagnetic valve drive unit | |
JP7331772B2 (en) | ignition controller | |
JP5539262B2 (en) | Electromagnetic load control device | |
JP3837750B2 (en) | Injector drive device | |
WO2021149405A1 (en) | Boost circuit | |
US20040255920A1 (en) | Multichannel electronic ignition device with high-voltage controller | |
JP2018100642A (en) | Injection control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061011 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080520 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080819 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080901 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4186877 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110919 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110919 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120919 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120919 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130919 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |