JP2012241668A - Solenoid valve driving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁弁を駆動する電磁弁駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a solenoid valve driving device that drives a solenoid valve.
従来、電磁弁を駆動する電磁弁駆動装置は、設定された駆動期間の開始時に電磁弁を速やかに開弁させるためのピーク電流と、上記駆動期間が終了するまで電磁弁の開弁状態を保持するための電流であって上記ピーク電流よりも小さいホールド電流とを、電磁弁に供給するように構成されている。このように、ピーク電流およびホールド電流を電磁弁に供給可能な電磁弁駆動装置として、下記特許文献1に開示される電磁弁駆動装置が知られている。
Conventionally, a solenoid valve driving device that drives a solenoid valve maintains a peak current for promptly opening the solenoid valve at the start of a set drive period and the open state of the solenoid valve until the drive period ends. For this purpose, a hold current smaller than the peak current is supplied to the solenoid valve. As described above, an electromagnetic valve driving device disclosed in
この電磁弁駆動装置は、設定された駆動期間の間、インジェクタ(電磁弁)のコイルの下流側に設けられた電磁弁駆動用のスイッチング素子をオンすると共に、上記駆動期間の開始時には、ピーク電流供給用のスイッチング素子もオンして、コンデンサに充電された高電圧をインジェクタのコイルに印加してピーク電流を供給し、その後は上記駆動期間の終了時まで、ホールド電流供給用のスイッチング素子をオン/オフ制御してインジェクタのコイルにホールド電流を供給するように構成されている。 The electromagnetic valve driving device turns on a switching element for driving an electromagnetic valve provided on the downstream side of a coil of an injector (electromagnetic valve) during a set driving period, and at the start of the driving period, a peak current The supply switching element is also turned on, the high voltage charged in the capacitor is applied to the injector coil to supply the peak current, and then the hold current supply switching element is turned on until the end of the driving period. The hold current is supplied to the coil of the injector by performing the off / control.
また、下記特許文献2に開示される電磁負荷の駆動装置でも同様に、インジェクタ駆動時に、ピーク電流供給用のトランジスタをオンすることで、コンデンサに充電された高電圧がインジェクタのコイルに印加されてピーク電流が供給される。このトランジスタのオン以後、ホールド電流供給用のトランジスタを周期的にオン/オフすることで、電源電圧による定電流(ホールド電流)がインジェクタのソレノイドに供給される。
Similarly, in the electromagnetic load driving device disclosed in
ところで、電磁弁を速やかに開弁させるためのピーク電流と、電磁弁の開弁状態を保持するためのホールド電流との異なる大きさの電流を供給するためには、上記特許文献1,2に開示された構成のように、ピーク電流供給用としての電流供給回路(スイッチング素子等)とホールド電流供給用としての電流供給回路(スイッチング素子等)との双方を設ける必要がある。このように、両電流を供給する構成として少なくとも2つの電流供給回路を設ける必要があるため、電磁弁を駆動する駆動回路の簡素化が困難となり低コスト化等の阻害要因になるという問題がある。
By the way, in order to supply currents of different magnitudes between the peak current for promptly opening the solenoid valve and the hold current for maintaining the opened state of the solenoid valve, the
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、電磁弁に対してピーク電流およびホールド電流を供給する構成を簡素化し得る電磁弁駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electromagnetic valve driving device capable of simplifying a configuration for supplying a peak current and a hold current to an electromagnetic valve. There is.
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項1の電磁弁駆動装置では、電磁弁のコイルに対して、設定された駆動期間の開始時に前記電磁弁を速やかに開弁させるためのピーク電流と、前記駆動期間が終了するまで前記電磁弁の開弁状態を保持するための電流であって前記ピーク電流よりも小さいホールド電流とを供給する電磁弁駆動装置であって、前記ピーク電流を前記コイルに供給可能なコンデンサと、直流電源から電源電圧よりも高い高電圧を生成して前記コンデンサを充電する充電手段と、を備え、前記コンデンサは、前記直流電源から前記コイルへの給電経路に対して並列に接続されて、前記コイルの高電位側および低電位側のいずれかに配置されて、前記駆動期間の開始時にオン状態になることで、前記コンデンサの高電圧を印加して前記ピーク電流を前記コイルに供給し、このピーク電流の供給後にスイッチングを開始することで前記直流電源の電源電圧を印加して前記ホールド電流を前記コイルに供給するスイッチング素子を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the electromagnetic valve driving device according to
請求項2の発明は、請求項1に記載の電磁弁駆動装置において、前記コンデンサの静電容量は、前記コイルに対して前記ピーク電流が供給可能な上限電流値となるように設定され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 capacitance of the capacitor is set so as to be an upper limit current value at which the peak current can be supplied to the coil. It is characterized by.
請求項3の発明は、請求項1または2に記載の電磁弁駆動装置において、同時に前記開弁状態にならない2つ以上の電磁弁から構成される電磁弁群が駆動対象であって、前記スイッチング素子は、前記電磁弁群を構成する各電磁弁のコイルの高電位側に配置されて、前記電磁弁群のうち前記開弁状態にすべき電磁弁のコイルに対して前記ピーク電流および前記ホールド電流を供給可能に構成され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, an electromagnetic valve group including two or more electromagnetic valves that are not in the open state at the same time is a driving target, and the switching is performed. The element is arranged on the high potential side of the coil of each solenoid valve that constitutes the solenoid valve group, and the peak current and the hold with respect to the coil of the solenoid valve to be opened in the solenoid valve group It is configured to be able to supply current.
請求項4の発明は、請求項3に記載の電磁弁駆動装置において、前記電磁弁群を構成する各電磁弁のコイルの低電位側をそれぞれ接地可能に共用されるスイッチ手段を備え、前記スイッチ手段は、前記電磁弁群を構成する各電磁弁のいずれか1つが前記開弁状態となる場合に、これら各電磁弁のコイルの低電位側を全て接地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 drive device according to the third aspect, further comprising switch means shared so that the low potential side of the coil of each electromagnetic valve constituting the electromagnetic valve group can be grounded. The means is characterized in that, when any one of the solenoid valves constituting the solenoid valve group is in the open state, all the low potential sides of the coils of the solenoid valves are grounded.
請求項5の発明は、請求項1または2に記載の電磁弁駆動装置において、同時に前記開弁状態にならない2つ以上の電磁弁から構成される電磁弁群が駆動対象であって、前記スイッチング素子は、前記電磁弁群を構成する各電磁弁のコイルの低電位側に配置されて、前記電磁弁群のうち前記開弁状態にすべき電磁弁のコイルに対して前記ピーク電流および前記ホールド電流を供給可能に構成されることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the electromagnetic valve driving device according to the first or second aspect, an electromagnetic valve group including two or more electromagnetic valves that do not simultaneously open the valve is an object to be driven, and the switching is performed. The element is disposed on the low potential side of the coil of each solenoid valve constituting the solenoid valve group, and the peak current and the hold with respect to the coil of the solenoid valve to be opened in the solenoid valve group It is configured to be able to supply current.
請求項6の発明は、請求項3〜5のいずれか一項に記載の電磁弁駆動装置において、前記電磁弁群に対して、前記コンデンサ、前記充電手段および前記スイッチング素子を一組とする電流供給手段が複数組設けられることを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is the electromagnetic valve driving device according to any one of the third to fifth aspects, wherein the capacitor, the charging means, and the switching element are set as a set with respect to the electromagnetic valve group. A plurality of sets of supply means are provided.
請求項7の発明は、請求項3〜5のいずれか一項に記載の電磁弁駆動装置において、1つの前記充電手段に対して複数の前記コンデンサを備え、前記充電手段は、前記複数のコンデンサを充電可能に構成され、前記スイッチング素子は、前記開弁状態にすべき電磁弁のコイルに対して、前記複数のコンデンサのいずれか1つの高電圧を印加することで、前記ピーク電流を供給可能に構成されることを特徴とする。 A seventh aspect of the invention is the electromagnetic valve driving device according to any one of the third to fifth aspects, wherein the charging means includes a plurality of the capacitors, and the charging means includes the plurality of capacitors. The switching element can supply the peak current by applying a high voltage of any one of the plurality of capacitors to the coil of the solenoid valve to be opened. It is comprised by this.
請求項8の発明は、請求項3〜5のいずれか一項に記載の電磁弁駆動装置において、複数の前記電磁弁群が駆動対象であって、これら各電磁弁群に対して、前記コンデンサ、前記充電手段および前記スイッチング素子を一組とする電流供給手段がそれぞれ設けられ、前記電流供給手段の前記スイッチング素子は、前記開弁状態にすべき電磁弁のコイルに対して、同じ組の前記コンデンサの高電圧と他の組の前記コンデンサの高電圧とのいずれかを印加することで前記ピーク電流を供給可能に構成されることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the electromagnetic valve driving device according to any one of the third to fifth aspects, a plurality of the electromagnetic valve groups are to be driven, and the capacitor is provided for each of the electromagnetic valve groups. Current supply means including the charging means and the switching element as a set is provided, and the switching element of the current supply means is the same set of the coil of the solenoid valve to be opened. The peak current can be supplied by applying any one of a high voltage of a capacitor and a high voltage of the other set of capacitors.
請求項1の発明では、ピーク電流をコイルに供給可能なコンデンサが、直流電源からコイルへの給電経路に対して並列に接続されている。そして、駆動期間の開始時にオン状態になることで、コンデンサの高電圧を印加してピーク電流をコイルに供給し、このピーク電流の供給後にスイッチングを開始することで直流電源の電源電圧を印加してホールド電流をコイルに供給するスイッチング素子が、コイルの高電位側(ハイサイド)および低電位側(ローサイド)のいずれかに配置されている。 In the first aspect of the present invention, the capacitor capable of supplying the peak current to the coil is connected in parallel to the power supply path from the DC power supply to the coil. Then, by turning on at the start of the driving period, a high voltage of the capacitor is applied to supply the peak current to the coil, and switching is started after the supply of this peak current to apply the power supply voltage of the DC power supply. The switching element for supplying the hold current to the coil is disposed on either the high potential side (high side) or the low potential side (low side) of the coil.
このように、スイッチング素子の動作に応じて、コンデンサの高電圧が印加されることでピーク電流が供給された後に、直流電源の電源電圧が印加されることでホールド電流が供給されるので、ピーク電流供給用およびホールド電流供給用の2つの電流供給回路を設けることなく、異なる大きさの電流をコイルに供給することができる。
したがって、電磁弁に対してピーク電流およびホールド電流を供給する構成を簡素化することができる。
As described above, since the hold current is supplied by applying the power supply voltage of the DC power supply after the peak current is supplied by applying the high voltage of the capacitor according to the operation of the switching element, the peak Different currents can be supplied to the coil without providing two current supply circuits for supplying current and holding current.
Therefore, the configuration for supplying the peak current and the hold current to the electromagnetic valve can be simplified.
請求項2の発明では、コンデンサの静電容量は、コイルに対してピーク電流が供給可能な上限電流値となるように設定されるため、コンデンサの低容量化が図られて、当該コンデンサの小型化や低コスト化を図ることができる。
In the invention of
請求項3の発明では、スイッチング素子は、電磁弁群を構成する各電磁弁のコイルの高電位側に配置されて、電磁弁群のうち開弁状態にすべき電磁弁のコイルに対してピーク電流およびホールド電流を供給可能に構成される。このように、同時に開弁状態にならない2つ以上の電磁弁が駆動対象であっても、各コイルの高電位側に配置されるスイッチング素子の動作に応じて、ピーク電流およびホールド電流を所望のコイルに供給することができる。 In the invention of claim 3, the switching element is arranged on the high potential side of the coil of each solenoid valve that constitutes the solenoid valve group, and has a peak with respect to the coil of the solenoid valve to be opened in the solenoid valve group. A current and a hold current can be supplied. Thus, even if two or more solenoid valves that do not open at the same time are to be driven, the peak current and hold current can be set as desired according to the operation of the switching element arranged on the high potential side of each coil. Can be supplied to the coil.
請求項4の発明では、電磁弁群を構成する各電磁弁のいずれか1つが開弁状態となる場合に、スイッチ手段により、これら各電磁弁のコイルの低電位側が全て接地される。 In the invention of claim 4, when any one of the solenoid valves constituting the solenoid valve group is opened, all the low potential sides of the coils of the solenoid valves are grounded by the switch means.
例えば、同時に開弁状態にならない2つの電磁弁が駆動対象である場合、従来構成では、両電磁弁のコイルの低電位側に、上記コンデンサまたは直流電源からの電圧を当該コイルに印加するためのスイッチ手段として、当該低電位側を接地するスイッチがそれぞれ設けられる。このような構成では、開弁状態にすべき一方の電磁弁のコイル(以下、駆動コイルという)の上記スイッチを閉状態(オン状態)にしてその低電位側を接地することで当該コイルに所定の電圧が印加されるとき、この所定の電圧が他方の電磁弁のコイル(以下、休止コイルという)にも印加されるものの、その低電位側のスイッチは開状態(オフ状態)のままである。このとき、休止コイルの高電位側および低電位側は、駆動コイルの高電位側と同電位になり、駆動コイルの低電位側は、接地電位になる。 For example, when two solenoid valves that do not open at the same time are to be driven, in the conventional configuration, the voltage from the capacitor or the DC power supply is applied to the coils on the low potential side of the coils of both solenoid valves. As switch means, a switch for grounding the low potential side is provided. In such a configuration, the coil of one solenoid valve to be opened (hereinafter referred to as a drive coil) is closed (on state) and the low potential side is grounded so that the coil is predetermined. Is applied to the coil of the other solenoid valve (hereinafter referred to as a resting coil), but the switch on the low potential side remains in the open state (off state). . At this time, the high potential side and the low potential side of the resting coil have the same potential as the high potential side of the drive coil, and the low potential side of the drive coil becomes the ground potential.
このため、上記休止コイルにおける高電位側の電圧と低電位側の電圧との平均電圧(以下、コモンモード電圧という)が、上記駆動コイルにおけるコモンモード電圧よりも大きくなる。コモンモード電圧が大きくなるほど電磁ノイズが大きくなるので、駆動していない電磁弁のコモンモード電圧に起因する電磁ノイズが、駆動している電磁弁の電磁ノイズよりも大きくなってしまう。 For this reason, the average voltage (hereinafter referred to as common mode voltage) of the high potential side voltage and the low potential side voltage in the pause coil is larger than the common mode voltage in the drive coil. Since the electromagnetic noise increases as the common mode voltage increases, the electromagnetic noise caused by the common mode voltage of the solenoid valve that is not being driven becomes larger than the electromagnetic noise of the solenoid valve that is being driven.
そこで、請求項4の発明では、高電位側に配置されるスイッチング素子により開弁状態にすべき電磁弁のコイル(駆動コイル)に上記電圧が印加されるとき、スイッチ手段により、これら各電磁弁のコイルの低電位側が全て接地される。このため、開弁状態にすべき電磁弁と異なる電磁弁では、そのコイル(休止コイル)の高電位側および低電位側が接地電位となりコモンモード電圧が低くなるので、コモンモード電圧に起因する電磁ノイズの影響を抑制することができる。 Therefore, in the invention of claim 4, when the voltage is applied to the coil (drive coil) of the solenoid valve to be opened by the switching element arranged on the high potential side, each of the solenoid valves is switched by the switch means. All the low potential sides of the coils are grounded. For this reason, in a solenoid valve that is different from the solenoid valve that should be opened, the high-potential side and low-potential side of the coil (resting coil) become ground potential, and the common mode voltage decreases, so electromagnetic noise caused by the common mode voltage The influence of can be suppressed.
請求項5の発明では、スイッチング素子は、電磁弁群を構成する各電磁弁のコイルの低電位側に配置されて、電磁弁群のうち開弁状態にすべき電磁弁のコイルに対してピーク電流およびホールド電流を供給可能に構成される。このように、同時に開弁状態にならない2つ以上の電磁弁が駆動対象であっても、各コイルの低電位側に配置されるスイッチング素子の動作に応じて、ピーク電流およびホールド電流を所望のコイルに供給することができる。 According to the invention of claim 5, the switching element is disposed on the low potential side of the coil of each solenoid valve constituting the solenoid valve group, and peaks relative to the coil of the solenoid valve to be opened in the solenoid valve group. A current and a hold current can be supplied. Thus, even if two or more solenoid valves that do not open at the same time are to be driven, the peak current and hold current can be set as desired according to the operation of the switching element arranged on the low potential side of each coil. Can be supplied to the coil.
請求項6の発明では、電磁弁群に対して、コンデンサ、充電手段およびスイッチング素子を一組とする電流供給手段が複数組設けられるため、1の電流供給手段のコンデンサが充電状態であっても他の電流供給手段の満充電状態のコンデンサを利用することで、電磁弁群のうちの1の電磁弁を駆動させた後に他の電磁弁を駆動させるまでの時間を短縮することができる。 In the invention of claim 6, since a plurality of sets of current supply means including a capacitor, a charging means and a switching element are provided for the solenoid valve group, even if the capacitor of one current supply means is in a charged state. By using the fully charged capacitor of the other current supply means, it is possible to shorten the time from driving one solenoid valve of the solenoid valve group to driving another solenoid valve.
請求項7の発明では、1つの充電手段に対して複数のコンデンサが設けられており、充電手段は、これら複数のコンデンサを充電可能に構成されている。そして、スイッチング素子は、開弁状態にすべき電磁弁のコイルに対して、複数のコンデンサのいずれか1つの高電圧を印加することで、ピーク電流を供給可能に構成される。これにより、1のコンデンサが充電状態であっても他の満充電状態のコンデンサを利用することができるので、電磁弁群のうちの1の電磁弁を駆動させた後に他の電磁弁を駆動させるまでの時間を短縮することができる。 In the invention of claim 7, a plurality of capacitors are provided for one charging means, and the charging means is configured to be able to charge the plurality of capacitors. And a switching element is comprised so that a peak electric current can be supplied by applying any one high voltage of the some capacitor | condenser with respect to the coil of the solenoid valve which should be made into a valve opening state. As a result, even if one capacitor is in a charged state, another fully charged capacitor can be used. Therefore, after driving one solenoid valve in the solenoid valve group, another solenoid valve is driven. Can be shortened.
請求項8の発明では、複数の電磁弁群が駆動対象であって、これら各電磁弁群に対して、コンデンサ、充電手段およびスイッチング素子を一組とする電流供給手段がそれぞれ設けられている。電流供給手段のスイッチング素子は、開弁状態にすべき電磁弁のコイルに対して、同じ組のコンデンサの高電圧と他の組のコンデンサの高電圧とのいずれかを印加することでピーク電流を供給可能に構成される。これにより、同じ組のコンデンサが充電状態であっても他の組の満充電状態のコンデンサを利用することができるので、電磁弁群のうちの1の電磁弁を駆動させた後に他の電磁弁を駆動させるまでの時間を短縮することができる。 In the invention according to claim 8, a plurality of solenoid valve groups are to be driven, and current supply means each including a capacitor, a charging means and a switching element are provided for each of the solenoid valve groups. The switching element of the current supply means applies a peak current by applying either the high voltage of the same set of capacitors or the high voltage of another set of capacitors to the solenoid valve coil to be opened. It is configured to be available. As a result, even if the same set of capacitors is in a charged state, another set of fully charged capacitors can be used. Therefore, after driving one solenoid valve of the solenoid valve group, another solenoid valve is used. Can be shortened.
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態に係る電磁弁駆動装置について、図面を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係る電磁弁駆動装置20を採用した燃料噴射制御装置10の概略構成を示すブロック図である。
[First Embodiment]
Hereinafter, an electromagnetic valve driving device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a fuel
図1に示す燃料噴射制御装置10は、例えば車両に搭載された2気筒エンジンの各気筒に燃料を噴射供給する電磁ソレノイド式ユニットインジェクタ(以下単に、電磁弁11,12という)と、これら各電磁弁11,12を駆動する電磁弁駆動装置20とを備えている。
A fuel
電磁弁11,12は、それぞれコイル11a,12aを有した常閉式(ノーマルクローズタイプ)の電磁弁であり、そのコイル11a,12aに通電されると、図示しない弁体がリターンスプリングの付勢力に抗して開弁位置に移動してその開弁状態が維持されることで、燃料噴射が行われる。また、コイル11a,12aの通電が遮断されると、弁体が元の閉弁位置に戻り、燃料噴射が停止される。これら両電磁弁11,12は、電磁弁駆動装置20により、同時に開弁状態にならないように駆動制御される。
The
電磁弁駆動装置20は、出力端子として、電磁弁11のコイル11aの高電位側(ハイサイド)が接続される出力端子P1と、コイル11aの低電位側(ローサイド)が接続される出力端子P2と、電磁弁12のコイル12aの高電位側が接続される出力端子P3と、コイル12aの低電位側が接続される出力端子P4と、を備えている。また、電磁弁駆動装置20は、一端がグランドライン(GND=0V)に接続された電流検出用抵抗R1の他端と出力端子P2との間に直列に設けられた電磁弁11の駆動用のスイッチ22aと、電流検出用抵抗R1の他端と出力端子P4との間に直列に設けられた電磁弁12の駆動用のスイッチ22bと、アノードがグランドラインに接続されカソードが出力端子P1および出力端子P3に接続されたダイオードD2と、各電磁弁11,12のいずれかを速やかに開弁状態へ移行させるためのピーク電流をコイル11a,12aに流すためのコンデンサCと、コンデンサCの正極側を出力端子P1および出力端子P3に接続するためのスイッチ23と、直流電源(バッテリ)Bの電源電圧VBを昇圧してその電源電圧VBよりも高い高電圧を生成し、その高電圧をダイオードD1を介してコンデンサCに供給することによりコンデンサCを充電するDCDCコンバータ24と、スイッチ22a,22b,23及びDCDCコンバータ24を制御するマイコン等からなる制御回路21とを備えている。なお、DCDCコンバータ24は、特許請求の範囲に記載の「充電手段」の一例に相当し得る。
The solenoid
コンデンサCは、図1に示すように、直流電源Bからコイル11a,12aへの給電経路に対して並列に接続されており、このコンデンサCの静電容量は、コイル11a,12aに対して後述するピーク電流が供給可能な上限電流値となるように設定されている。具体的には、例えば、ピーク電流が22A、コイル11a,12aのインダクタンスが80μHなどであることから、コンデンサCの静電容量は、33μFに設定されている。このように、コンデンサCの静電容量は、コイル11a,12aのインダクタンス等に応じて設定されるもので、好適には、20μF〜60μF程度に設定することができる。また、上述した各スイッチ22a,22b,23は、例えば、MOSFET等のスイッチング素子である。
As shown in FIG. 1, the capacitor C is connected in parallel to the power supply path from the DC power source B to the
また、出力端子P2とコンデンサCの正極側との間には、コイル11aからコンデンサCへフライバックエネルギーを回収するためのエネルギー回収用経路が設けられており、このエネルギー回収用経路上には、カソードをコンデンサC側にして電流方向制御用のダイオードD3aが設けられている。また、出力端子P4とコンデンサCの正極側との間にも同様に、コイル12aからコンデンサCへフライバックエネルギーを回収するためのエネルギー回収用経路が設けられており、このエネルギー回収用経路上には、カソードをコンデンサC側にして電流方向制御用のダイオードD3bが設けられている。
Further, an energy recovery path for recovering flyback energy from the
一方、DCDCコンバータ24は、直流電源Bとグランドラインとの間に直列に設けられたインダクタ24a及びスイッチ24bを備えており、そのスイッチ24bがオン/オフされることでインダクタ24aに蓄積したエネルギーがダイオードD1を通じてコンデンサCを充電する周知のものである。
On the other hand, the
次に、上記のように構成された電磁弁駆動装置20の作用を、図2および図3を用いて説明する。図2は、電磁弁11の駆動期間における電磁弁駆動装置20の動作および作用を示すタイムチャートであり、図2(A)は、コンデンサCの電圧変化を示し、図2(B)は、コイル11aの電流変化を示し、図2(C)は、スイッチ23のオン/オフ制御状態を示し、図2(D)は、スイッチ22aのオン/オフ制御状態を示す。図3(A)は、ピーク電流供給時の通電状態を説明するための説明図であり、図3(B)は、コンデンサCへの回収状態を説明するための説明図である。
Next, the operation of the electromagnetic
まず、制御回路21は、エンジン回転数やアクセル開度などのエンジン運転情報に基づいて、各気筒毎に、電磁弁11,12のコイル11a,12aに通電すべき駆動期間を設定し、コイル11aに通電すべき駆動期間だけスイッチ23をオンする。
First, the
また、制御回路21は、両電磁弁11,12の駆動期間が始まる前に、DCDCコンバータ24を作動させて、コンデンサCを、そのコンデンサの充電電圧(正極側の電圧)が目標電圧Vc1になるまで充電させる。この目標電圧Vc1は、コイル11a,12aに対してピーク電流が供給可能な上限電流値となるように設定されるもので、本実施形態では、例えば、50Vに設定されている。
Further, the
そして、制御回路21は、何れかの電磁弁の駆動期間の開始タイミングになると、その電磁弁に対応するスイッチをオンし、それと同時にスイッチ23もオンする。例えば、電磁弁11の駆動期間の開始タイミングになると、図2(C),(D)に示すように、スイッチ22aをオンし、それと同時にスイッチ23もオンする。
The
このため、コンデンサCの正極側がスイッチ23を介して出力端子P1に接続されると、コンデンサCに充電されていたエネルギーがコイル11aに放出されて、コンデンサCの高電圧がコイル11aに印加される(図3(A)の矢印α1参照)。そして、このとき、図2(A),(B)に示すように、コイル11aには、コンデンサCの放電により、電磁弁11を速やかに開弁状態へと移行させるための大電流、すなわち、ピーク電流が流れる。
For this reason, when the positive side of the capacitor C is connected to the output terminal P1 via the
このようなコンデンサCの放電に際し、高電位となる出力端子P1側から電源ライン側への回り込みは、ダイオードD2によって防止される。また更に、スイッチ22aがオンされても、コンデンサCの正極側からエネルギー回収用経路を介してスイッチ22aへ直接電流が流れてしまうことは、ダイオードD3aにより防止される。
When the capacitor C is discharged, the wraparound from the output terminal P1 side to the power supply line side, which becomes a high potential, is prevented by the diode D2. Furthermore, even if the
そして、制御回路21は、スイッチ22aをオンした後において、コイル11aに流れるコイル電流を抵抗R1に生じる電圧により検出し、そのコイル電流がピーク電流の目標電流値Ipになると、スイッチ22aをオフする。なお、コイル11aに流れるコイル電流を検出することなく、スイッチ22aを一定時間だけオンするように構成されてもよい。
Then, after the
このようにして、電磁弁11の駆動期間の開始時には、スイッチ22aがオンされて、コンデンサCの蓄積エネルギーがコイル11aに放出され、これにより、そのコイル11aにピーク電流が流れて、電磁弁11の開弁応答が早まる。
In this way, at the start of the drive period of the
そして、制御回路21は、スイッチ22aをオフした後において、抵抗R1に生じる電圧により検出されるコイル電流が、上記ピーク電流の目標電流値よりも小さい一定電流Ihとなるように、スイッチ22aのスイッチング(オン/オフ制御)を開始する。この一定電流は、電磁弁の開弁状態を保持するための電流(以下、ホールド電流という)であって、コイル電流がピーク電流の目標電流値Ipに達した後は、スイッチ22aのオン/オフが繰り返されて、コイル電流の平均値が上記ホールド電流に制御されることとなる(図2(B)参照)。
Then, after the
このようなスイッチ22aによる定電流制御時は、コンデンサCに蓄えたエネルギーと直流電源Bの電源電圧VBとにより、スイッチ23を通じてコイル11aに上記ホールド電流が流れ、そのホールド電流により、電磁弁11が開弁状態に保持される。すなわち、スイッチ22aは、コイル11aの低電位側に配置されて、駆動期間の開始時にオン状態になることで、コンデンサCの高電圧を印加してピーク電流をコイル11aに供給し、このピーク電流の供給後にスイッチングを開始することで直流電源Bの電源電圧を印加してホールド電流をコイル11aに供給するスイッチング素子として機能する。
At the time of constant current control by such a
また、ダイオードD2は、スイッチ23がオンしている状態で、スイッチ22aがオフされた時に、グランドライン側からコイル11aに電流を還流させるための電流還流用ダイオードとし機能する。このため、スイッチ22aのオン/オフ制御中に該スイッチ22aがオフされた際において、コイル11aに流れる電流は、そのダイオードD2を介して還流する電流である。
Further, the diode D2 functions as a current return diode for returning current from the ground line side to the
その後、駆動期間が終了すると、制御回路21は、スイッチ23をオフすると共に、スイッチ22aのオン/オフ制御(即ち、定電流制御)を終了して、そのスイッチ22aもオフ状態に保持する。すると、コイル11aへの通電が停止して電磁弁11が閉弁し、その電磁弁11による燃料噴射が終了される。
After that, when the driving period ends, the
また、スイッチ22a及びスイッチ23がオフされると、コイル11aにフライバックエネルギーが発生するが、そのフライバックエネルギーは、コイル11aの出力端子P2からエネルギー回収用のダイオードD3aを通じてコンデンサCへ、電流の形で回収される(図3(B)の矢印α2参照)。
When the
一方、制御回路21は、スイッチ23をオフした後に、DCDCコンバータ24によりコンデンサCの充電を再開させる。これは、次回の電磁弁駆動に備えるためである。なお、制御回路21は、スイッチ23をオンしている間は、コンデンサCからの放電電流を安定させるために、DCDCコンバータ24によるコンデンサCの充電動作を禁止する。
On the other hand, the
このように電磁弁11が閉弁した後に、電磁弁12の駆動期間の開始タイミングになると、スイッチ22aがオフされた状態でスイッチ22bをオンし、それと同時にスイッチ23もオンする。
After the
このため、コンデンサCの正極側がスイッチ23を介して出力端子P3に接続されると、コンデンサCに充電されていたエネルギーがコイル12aに放出されて、コンデンサCの高電圧がコイル12aに印加され、ピーク電流がコイル12aに流れる。そして、制御回路21は、スイッチ22bをオンした後において、コイル12aに流れるコイル電流がピーク電流の目標電流値になると、スイッチ22bをオフする。このようにして、電磁弁12の駆動期間の開始時には、スイッチ22bがオンされて、コンデンサCの蓄積エネルギーがコイル12aに放出され、これにより、そのコイル12aにピーク電流が流れて、電磁弁12の開弁応答が早まる。
For this reason, when the positive side of the capacitor C is connected to the output terminal P3 via the
このようなコンデンサCの放電に際し、高電位となる出力端子P3側から電源ライン側への回り込みは、ダイオードD2によって防止される。また更に、スイッチ22bがオンされても、コンデンサCの正極側からエネルギー回収用経路を介してスイッチ22bへ直接電流が流れてしまうことは、ダイオードD3bにより防止される。
When such a capacitor C is discharged, the wraparound from the output terminal P3 side to the power supply line side, which becomes a high potential, is prevented by the diode D2. Furthermore, even if the
そして、制御回路21は、スイッチ22bをオフした後において、抵抗R1に生じる電圧により検出されるコイル電流が、上記ホールド電流となるように、スイッチ22bのオン/オフ制御を行うことで、電磁弁12が開弁状態に保持される。
The
また、ダイオードD2は、スイッチ23がオンしている状態で、スイッチ22bがオフされた時に、グランドライン側からコイル12aに電流を還流させるための電流還流用ダイオードとし機能する。このため、スイッチ22bのオン/オフ制御中に該スイッチ22bがオフされた際において、コイル12aに流れる電流は、そのダイオードD2を介して還流する電流である。
The diode D2 functions as a current return diode for causing current to flow from the ground line side to the
その後、駆動期間が終了すると、制御回路21は、スイッチ23をオフすると共に、スイッチ22bのオン/オフ制御(即ち、定電流制御)を終了して、そのスイッチ22bもオフ状態に保持する。すると、コイル12aへの通電が停止して電磁弁12が閉弁し、その電磁弁12による燃料噴射が終了される。
After that, when the drive period ends, the
また、スイッチ22b及びスイッチ23がオフされると、コイル12aにフライバックエネルギーが発生するが、そのフライバックエネルギーは、コイル12aの出力端子P4からエネルギー回収用のダイオードD3bを通じてコンデンサCへ、電流の形で回収される。
Further, when the
以上説明したように、本実施形態に係る電磁弁駆動装置20では、ピーク電流をコイル11a,12aに供給可能なコンデンサCが、直流電源Bからコイル11a,12aへの給電経路に対して並列に接続されている。そして、駆動期間の開始時にオン状態になることでコンデンサCの高電圧を印加してピーク電流をコイル11a,12aに供給し、このピーク電流の供給後にスイッチングを開始することで直流電源Bの電源電圧を印加してホールド電流をコイル11a,12aに供給するスイッチ22a,22bが、コイル11a,12aの低電位側(ローサイド)にそれぞれ配置されている。
As described above, in the solenoid
このように、スイッチ22a,22bの動作に応じて、コンデンサCの高電圧が印加されることでピーク電流が供給された後に、直流電源Bの電源電圧が印加されることでホールド電流が供給されるので、ピーク電流供給用およびホールド電流供給用の2つの電流供給回路を設けることなく、異なる大きさの電流をコイル11a,12aに供給することができる。
したがって、電磁弁11,12に対してピーク電流およびホールド電流を供給する構成を簡素化することができる。このように簡素化されることで、電磁弁駆動装置の小型化や低コスト化を図ることができる。
In this way, according to the operation of the
Therefore, the configuration for supplying the peak current and the hold current to the
また、コンデンサCの静電容量は、コイル11a,12aに対してピーク電流が供給可能な上限電流値となるように設定されるため、コンデンサCの低容量化が図られて、当該コンデンサCの小型化や低コスト化を図ることができる。
Further, since the capacitance of the capacitor C is set to an upper limit current value at which the peak current can be supplied to the
なお、電磁弁11の駆動期間では、スイッチ23をオンした状態でスイッチ22aをオン/オフ制御することに限らず、スイッチ23およびスイッチ22aの双方を同じタイミングでオン/オフ制御してもよい。また、電磁弁12の駆動期間では、スイッチ23をオンした状態でスイッチ22bをオン/オフ制御することに限らず、スイッチ23およびスイッチ22bの双方を同じタイミングでオン/オフ制御してもよい。
In the drive period of the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係る電磁弁駆動装置について図を参照して説明する。図4は、第2実施形態に係る電磁弁駆動装置20aを採用した燃料噴射制御装置10の概略構成を示すブロック図である。
本第2実施形態に係る電磁弁駆動装置20aは、上記第1実施形態に対して、4気筒エンジンの各気筒に燃料を噴射供給する電磁弁であって同時に開弁状態にならない4つの電磁弁11〜14から構成される電磁弁群Gを駆動対象として駆動制御するように構成されている。
[Second Embodiment]
Next, a solenoid valve driving apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the fuel
The electromagnetic
具体的には、図4に示すように、電磁弁駆動装置20aは、出力端子として、出力端子P1〜P4に加えて、電磁弁13のコイル13aの高電位側(ハイサイド)が接続される出力端子P5と、コイル13aの低電位側(ローサイド)が接続される出力端子P6と、電磁弁14のコイル14aの高電位側が接続される出力端子P7と、コイル14aの低電位側が接続される出力端子P8と、を備えている。また、電磁弁駆動装置20aは、スイッチ22a,22bに加えて、電流検出用抵抗R1の他端と出力端子P6との間に直列に設けられた電磁弁13の駆動用のスイッチ22cと、電流検出用抵抗R1の他端と出力端子P8との間に直列に設けられた電磁弁14の駆動用のスイッチ22dと、を備えている。
Specifically, as shown in FIG. 4, the solenoid
また、出力端子P6とコンデンサCの正極側との間には、コイル13aからコンデンサCへフライバックエネルギーを回収するためのエネルギー回収用経路が設けられており、このエネルギー回収用経路上には、カソードをコンデンサC側にして電流方向制御用のダイオードD3cが設けられている。また、出力端子P8とコンデンサCの正極側との間にも同様に、コイル14aからコンデンサCへフライバックエネルギーを回収するためのエネルギー回収用経路が設けられており、このエネルギー回収用経路上には、カソードをコンデンサC側にして電流方向制御用のダイオードD3dが設けられている。
An energy recovery path for recovering flyback energy from the
このように、第2実施形態に係る電磁弁駆動装置20aでは、スイッチ22a〜22dは、電磁弁群Gを構成する各電磁弁11〜14のコイル11a〜14aの低電位側に配置されて、電磁弁群Gのうち開弁状態にすべき電磁弁のコイルに対してピーク電流およびホールド電流を供給可能に構成される。このように、同時に開弁状態にならない4つの電磁弁が駆動対象であっても、各コイルの低電位側に配置されるいずれかのスイッチの動作に応じて、ピーク電流およびホールド電流を所望のコイルに供給することができる。なお、電磁弁駆動装置20aが駆動対象とする電磁弁群Gは、同時に開弁状態にならない4つの電磁弁から構成されることに限らず、同時に開弁状態にならない3つの電磁弁から構成されてもよいし、同時に開弁状態にならない5つ以上の電磁弁から構成されてもよい。
Thus, in the solenoid
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態に係る電磁弁駆動装置について図5を参照して説明する。図5は、第3実施形態に係る電磁弁駆動装置20bを採用した燃料噴射制御装置10の概略構成を示すブロック図である。
本第3実施形態に係る電磁弁駆動装置20bは、上述した電磁弁群Gに対して、コンデンサ、DCDCコンバータ(充電手段)およびスイッチを一組とする電流供給手段が、上記電磁弁群Gに対してそれぞれ電流供給可能に2組設けられるように、構成されている。
[Third Embodiment]
Next, a solenoid valve driving apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of the fuel
In the solenoid
具体的には、図5に示すように、電磁弁駆動装置20bは、ピーク電流をコイル11a〜14aに流すための第1コンデンサCaと、この第1コンデンサCaの正極側を出力端子P1,P3,P5,P7のいずれかに接続するためのスイッチ25aと、このスイッチ25aと各出力端子との間に配置される逆流防止用のダイオードD4aと、直流電源(バッテリ)Bの電源電圧VBを昇圧してその電源電圧VBよりも高い高電圧を生成し、その高電圧をダイオードD1aを介して第1コンデンサCaに供給することにより第1コンデンサCaを充電するDCDCコンバータ24と、を有する第1電流供給手段31を備えている。また、電磁弁駆動装置20bは、ピーク電流をコイル11a〜14aに流すための第2コンデンサCbと、この第2コンデンサCbの正極側を出力端子P1,P3,P5,P7のいずれかに接続するためのスイッチ25bと、このスイッチ25bと各出力端子との間に配置される逆流防止用のダイオードD4bと、直流電源(バッテリ)Bの電源電圧VBを昇圧してその電源電圧VBよりも高い高電圧を生成し、その高電圧をダイオードD1bを介して第2コンデンサCbに供給することにより第2コンデンサCbを充電するDCDCコンバータ24cと、を有する第2電流供給手段32を備えている。
Specifically, as shown in FIG. 5, the solenoid
このように、第3実施形態に係る電磁弁駆動装置20bでは、電磁弁群Gに対して、コンデンサ、DCDCコンバータ(充電手段)およびスイッチを一組とする第1電流供給手段31および第2電流供給手段32が設けられるため、第1電流供給手段31の第1コンデンサCaが充電状態であっても、スイッチ25bをオン状態にして第2電流供給手段32の満充電状態の第2コンデンサCbを利用することができる。このように、スイッチ25bがオン状態になることで第2コンデンサCbからピーク電流を供給している場合には、ダイオードD4aにより、各出力端子P1,P3,P5,P7の電圧が第1コンデンサCaの電圧より大きいためスイッチ25aの寄生ダイオードを通じて電流が流れることが防止される。また、第2電流供給手段32の第2コンデンサCbが充電状態であっても、スイッチ25aをオン状態にして第1電流供給手段31の満充電状態の第1コンデンサCaを利用することができる。このように、スイッチ25aがオン状態になることで第1コンデンサCaからピーク電流を供給している場合には、ダイオードD4bにより、各出力端子P1,P3,P5,P7の電圧が第2コンデンサCbの電圧より大きいためスイッチ25bの寄生ダイオードを通じて電流が流れることが防止される。
As described above, in the solenoid
これにより、電磁弁群Gのうちの1の電磁弁を駆動させた後に他の電磁弁を駆動させるまでの時間(インターバル時間)を短縮することができる。なお、電磁弁駆動装置20bが駆動対象とする電磁弁群Gは、同時に開弁状態にならない4つの電磁弁から構成されることに限らず、同時に開弁状態にならない3つの電磁弁から構成されてもよいし、同時に開弁状態にならない5つ以上の電磁弁から構成されてもよい。
Thereby, the time (interval time) until it drives another solenoid valve after driving one solenoid valve of the solenoid valve group G can be shortened. The solenoid valve group G to be driven by the solenoid
なお、電流供給手段は、電磁弁群Gに対してそれぞれ電流供給可能に2組設けられることに限らず、上記インターバル時間を更に短縮するため、3組以上設けられてもよい。 Note that the current supply means is not limited to two sets that can supply current to the electromagnetic valve group G, but three or more sets may be provided in order to further shorten the interval time.
[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態に係る電磁弁駆動装置について図を参照して説明する。図6は、第4実施形態に係る電磁弁駆動装置20cを採用した燃料噴射制御装置10の概略構成を示すブロック図である。図7(A)は、ピーク電流供給時の通電状態を説明するための説明図であり、図7(B)は、コンデンサCへの回収状態を説明するための説明図である。図8(A)は、図6の休止コイル12aにおけるコモンモード電圧の電圧変化を示すタイムチャートであり、図8(B)は、図6の駆動コイル11aにおけるコモンモード電圧の電圧変化を示すタイムチャートである。
[Fourth Embodiment]
Next, a solenoid valve driving apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the fuel
図6に示すように、本第4実施形態に係る電磁弁駆動装置20cは、上記第1実施形態にて述べたスイッチ22a,22b、ダイオードD2、スイッチ23に代えて、電流検出用抵抗R1の他端と出力端子P2,P4との間に直列に設けられたスイッチ22と、アノードがグランドラインに接続されカソードが出力端子P1に接続されたダイオードD2aと、アノードがグランドラインに接続されカソードが出力端子P3に接続されたダイオードD2bと、コンデンサCの正極側を出力端子P1に接続するためのスイッチ23aと、コンデンサCの正極側を出力端子P3に接続するためのスイッチ23bと、を備えている。
As shown in FIG. 6, the solenoid
ここで、スイッチ22は、両電磁弁11,12のコイル11a,12aの低電位側をそれぞれ接地可能に共用されるスイッチ手段として機能し、両電磁弁11,12のいずれか1つが開弁状態となる場合に、これら両電磁弁11,12のコイル11a,12aの低電位側を全て接地するように構成されている。
Here, the
また、出力端子P2,P4とコンデンサCの正極側との間には、コイル11a,12aからコンデンサCへフライバックエネルギーを回収するためのエネルギー回収用経路が設けられており、このエネルギー回収用経路上には、カソードをコンデンサC側にして電流方向制御用のダイオードD3が設けられている。
An energy recovery path for recovering flyback energy from the
次に、上記のように構成された電磁弁駆動装置20cの作用を以下に説明する。
まず、制御回路21は、エンジン回転数やアクセル開度などのエンジン運転情報に基づいて、各気筒毎に、電磁弁11,12のコイル11a,12aに通電すべき駆動期間を設定し、コイル11aに通電すべき駆動期間だけスイッチ22をオンする。
Next, the operation of the electromagnetic
First, the
そして、制御回路21は、何れかの電磁弁の駆動期間の開始タイミングになると、その電磁弁に対応するスイッチをオンし、それと同時にスイッチ22もオンする。例えば、電磁弁11の駆動期間の開始タイミングになると、スイッチ22をオンし、それと同時にスイッチ23aもオンする。
The
このため、コンデンサCの正極側がスイッチ23aを介して出力端子P1に接続されると、コンデンサCに充電されていたエネルギーがコイル11aに放出されて、コンデンサCの高電圧がコイル11aに印加される(図7(A)の矢印α3参照)。そして、このとき、コイル11aには、コンデンサCの放電により、電磁弁11を速やかに開弁状態へと移行させるための大電流、すなわち、ピーク電流が流れる。
For this reason, when the positive side of the capacitor C is connected to the output terminal P1 via the
このようなコンデンサCの放電に際し、高電位となる出力端子P1側から電源ライン側への回り込みは、ダイオードD2aによって防止される。また更に、スイッチ22がオンされても、コンデンサCの正極側からエネルギー回収用経路を介してスイッチ22へ直接電流が流れてしまうことは、ダイオードD3により防止される。
When such a capacitor C is discharged, the wraparound from the output terminal P1 side to the power supply line side, which becomes a high potential, is prevented by the diode D2a. Furthermore, even when the
そして、制御回路21は、スイッチ23aをオンした後において、コイル11aに流れるコイル電流を抵抗R1に生じる電圧により検出し、そのコイル電流がピーク電流の目標電流値Ipになると、スイッチ23aをオフする。なお、コイル11aに流れるコイル電流を検出することなく、スイッチ23aを一定時間だけオンするように構成されてもよい。
Then, after the
このようにして、電磁弁11の駆動期間の開始時には、スイッチ23aがオンされて、コンデンサCの蓄積エネルギーがコイル11aに放出され、これにより、そのコイル11aにピーク電流が流れて、電磁弁11の開弁応答が早まる。
In this way, at the start of the drive period of the
そして、制御回路21は、スイッチ23aをオフした後において、抵抗R1に生じる電圧により検出されるコイル電流が、上記ピーク電流の目標電流値よりも小さい一定電流Ihとなるように、スイッチ23aのスイッチング(オン/オフ制御)を開始する。コイル電流がピーク電流の目標電流値Ipに達した後は、スイッチ23aのオン/オフが繰り返されて、コイル電流の平均値が上記ホールド電流に制御されることとなる。
Then, after the
このようなスイッチ23aによる定電流制御時は、コンデンサCに蓄えたエネルギーと直流電源Bの電源電圧VBとにより、スイッチ23aを通じてコイル11aに上記ホールド電流が流れ、そのホールド電流により、電磁弁11が開弁状態に保持される。すなわち、スイッチ23aは、コイル11aの高電位側に配置されて、駆動期間の開始時にオン状態になることで、コンデンサCの高電圧を印加してピーク電流をコイル11aに供給し、このピーク電流の供給後にスイッチングを開始することで直流電源Bの電源電圧を印加してホールド電流をコイル11aに供給するスイッチング素子として機能する。
During constant current control by such a
また、ダイオードD2aは、スイッチ22がオンしている状態で、スイッチ23aがオフされた時に、グランドライン側からコイル11aに電流を還流させるための電流還流用ダイオードとし機能する。このため、スイッチ23aのオン/オフ制御中に該スイッチ23aがオフされた際において、コイル11aに流れる電流は、そのダイオードD2aを介して還流する電流である。
The diode D2a functions as a current return diode for returning current from the ground line side to the
その後、駆動期間が終了すると、制御回路21は、スイッチ22をオフすると共に、スイッチ23aのオン/オフ制御(即ち、定電流制御)を終了して、そのスイッチ23aもオフ状態に保持する。すると、コイル11aへの通電が停止して電磁弁11が閉弁し、その電磁弁11による燃料噴射が終了される。
After that, when the drive period ends, the
また、スイッチ22及びスイッチ23aがオフされると、コイル11aにフライバックエネルギーが発生するが、そのフライバックエネルギーは、コイル11aの出力端子P2からエネルギー回収用のダイオードD3aを通じてコンデンサCへ、電流の形で回収される(図7(B)の矢印α4参照)。
Further, when the
このように電磁弁11が閉弁してコンデンサCが再び満充電状態になった後に、電磁弁12の駆動期間の開始タイミングになると、スイッチ23aがオフされた状態でスイッチ23bをオンし、それと同時にスイッチ22もオンする。
Thus, after the
このため、コンデンサCの正極側がスイッチ23bを介して出力端子P3に接続されると、コンデンサCに充電されていたエネルギーがコイル12aに放出されて、コンデンサCの高電圧がコイル12aに印加され、ピーク電流がコイル12aに流れる。そして、制御回路21は、スイッチ23bをオンした後において、コイル12aに流れるコイル電流がピーク電流の目標電流値になると、スイッチ23bをオフする。このようにして、電磁弁12の駆動期間の開始時には、スイッチ23bがオンされて、コンデンサCの蓄積エネルギーがコイル12aに放出され、これにより、そのコイル12aにピーク電流が流れて、電磁弁12の開弁応答が早まる。
For this reason, when the positive side of the capacitor C is connected to the output terminal P3 via the
このようなコンデンサCの放電に際し、高電位となる出力端子P3側から電源ライン側への回り込みは、ダイオードD2bによって防止される。 When the capacitor C is discharged, the wraparound from the output terminal P3 side to the power supply line side, which becomes a high potential, is prevented by the diode D2b.
そして、制御回路21は、スイッチ23bをオフした後において、抵抗R1に生じる電圧により検出されるコイル電流が、上記ホールド電流となるように、スイッチ23bのオン/オフ制御を行うことで、電磁弁12が開弁状態に保持される。
Then, the
また、ダイオードD2bは、スイッチ22がオンしている状態で、スイッチ23bがオフされた時に、グランドライン側からコイル12aに電流を還流させるための電流還流用ダイオードとし機能する。このため、スイッチ23bのオン/オフ制御中に該スイッチ23bがオフされた際において、コイル12aに流れる電流は、そのダイオードD2bを介して還流する電流である。
The diode D2b functions as a current return diode for returning current from the ground line side to the
その後、駆動期間が終了すると、制御回路21は、スイッチ22をオフすると共に、スイッチ23bのオン/オフ制御(即ち、定電流制御)を終了して、そのスイッチ23bもオフ状態に保持する。すると、コイル12aへの通電が停止して電磁弁12が閉弁し、その電磁弁12による燃料噴射が終了される。
After that, when the drive period ends, the
また、スイッチ23b及びスイッチ22がオフされると、コイル12aにフライバックエネルギーが発生するが、そのフライバックエネルギーは、コイル12aの出力端子P4からエネルギー回収用のダイオードD3を通じてコンデンサCへ、電流の形で回収される。
When the
このように、本実施形態に係る電磁弁駆動装置20cでは、スイッチ23a,23bは、各電磁弁11,12のコイル11a,12aの高電位側に配置されて、開弁状態にすべき電磁弁のコイルに対してピーク電流およびホールド電流を供給可能に構成されている。このようにしてもピーク電流およびホールド電流を供給する構成が簡素化されて、各コイルの高電位側に配置されるスイッチ23a,23bの動作に応じて、ピーク電流およびホールド電流を所望のコイルに供給することができる。
As described above, in the electromagnetic
なお、電磁弁11の駆動期間では、スイッチ22をオンした状態でスイッチ23aをオン/オフ制御することに限らず、スイッチ23aをオンした状態でスイッチ22をオン/オフ制御してもよい。また、電磁弁12の駆動期間では、スイッチ22をオンした状態でスイッチ23bをオン/オフ制御することに限らず、スイッチ23bをオンした状態でスイッチ22をオン/オフ制御してもよい。
In the drive period of the
次に、両コイル11a,12aの低電位側を全て接地するように構成されるスイッチ22の作用効果について、図13に示す従来の電磁弁駆動装置100を比較対象として、以下に説明する。図13は、従来の電磁弁駆動装置100を採用した燃料噴射制御装置の概略構成を示すブロック図である。図14(A)は、図13の休止コイル12aにおけるコモンモード電圧の電圧変化を示すタイムチャートであり、図14(B)は、図13の駆動コイル11aにおけるコモンモード電圧の電圧変化を示すタイムチャートである。
Next, the operation and effect of the
図13に示す従来の電磁弁駆動装置100は、例えば、上記第1実施形態における電磁弁駆動装置20に対して、ホールド電流供給用としてのスイッチング素子101(電流供給回路)等を有するように構成されている。この場合、両電磁弁11,12のコイル11a,12aの低電位側には、上記コンデンサCまたは直流電源Bからの電圧を当該コイル11a,12aに印加するためのスイッチ手段として、当該低電位側を接地するスイッチ110,120がそれぞれ設けられる。
A conventional solenoid
このような構成では、開弁状態にすべき一方の電磁弁のコイル(駆動コイル)の上記スイッチを閉状態(オン状態)にしてその低電位側を接地することで当該コイルに所定の電圧が印加されるとき、この所定の電圧が他方の電磁弁のコイル(休止コイル)にも印加されるものの、その低電位側のスイッチは開状態(オフ状態)のままである。このとき、休止コイルの高電位側および低電位側は、駆動コイルの高電位側と同電位になり、駆動コイルの低電位側は、接地電位になる。 In such a configuration, a predetermined voltage is applied to the coil by closing the switch of the solenoid valve coil (drive coil) to be opened (driving coil) and grounding the low potential side thereof. When this voltage is applied, this predetermined voltage is also applied to the coil (rest coil) of the other solenoid valve, but the switch on the low potential side remains in the open state (off state). At this time, the high potential side and the low potential side of the resting coil have the same potential as the high potential side of the drive coil, and the low potential side of the drive coil becomes the ground potential.
このため、上記休止コイルにおける高電位側の電圧と低電位側の電圧との平均電圧、すなわちコモンモード電圧が、上記駆動コイルにおけるコモンモード電圧よりも大きくなる。コモンモード電圧が大きくなるほど電磁ノイズが大きくなるので、駆動していない電磁弁のコモンモード電圧に起因する電磁ノイズが、駆動している電磁弁の電磁ノイズよりも大きくなってしまう。 Therefore, the average voltage of the high potential side voltage and the low potential side voltage in the pause coil, that is, the common mode voltage is larger than the common mode voltage in the drive coil. Since the electromagnetic noise increases as the common mode voltage increases, the electromagnetic noise caused by the common mode voltage of the solenoid valve that is not being driven becomes larger than the electromagnetic noise of the solenoid valve that is being driven.
例えば、電磁弁11の駆動期間であることから、コイル11aが駆動コイルでありコイル12aが休止コイルである場合には、図14(A),(B)に示すように、休止コイル12aにおけるコモンモード電圧(図14(A))は、駆動コイル11aにおけるコモンモード電圧(図14(B))よりも大きくなる。
For example, since it is the drive period of the
そこで、本実施形態では、高電位側に配置されるスイッチ23a,23bにより開弁状態にすべき電磁弁のコイル(駆動コイル)に上記電圧が印加されるとき、スイッチ22により、これら両電磁弁11,12のコイル11a,12aの低電位側が全て接地される。このため、開弁状態にすべき電磁弁と異なる電磁弁では、そのコイル(休止コイル)の高電位側および低電位側が接地電位となる。
Therefore, in the present embodiment, when the voltage is applied to the coil (drive coil) of the solenoid valve that should be opened by the
例えば、電磁弁11の駆動期間であることから、コイル11aが駆動コイルでありコイル12aが休止コイルである場合には、休止コイル12aにおけるコモンモード電圧は、図8(A)に示すように0(V)となり、駆動コイル11aにおけるコモンモード電圧(図8(B))よりも小さくなる。
For example, since it is the drive period of the
ここで、上述した電磁ノイズの低減の効果を図9を用いて説明する。図9は、電磁弁のコモンモード電圧に起因する電磁ノイズに対する低減の効果を説明するためのグラフである。図9において、符号T1は、本実施形態に係る電磁弁駆動装置20cにおける駆動コイル11aおよび休止コイル12aでのコモンモード電圧を周波数分析したAM帯(510kHz〜1710kHz)での最大値を示す。また、符号T2は、従来の電磁弁駆動装置100における駆動コイル11aおよび休止コイル12aでのコモンモード電圧を周波数分析したAM帯(510kHz〜1710kHz)での最大値を示す。
Here, the effect of reducing the electromagnetic noise described above will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a graph for explaining the effect of reducing electromagnetic noise caused by the common mode voltage of the solenoid valve. In FIG. 9, symbol T1 indicates the maximum value in the AM band (510 kHz to 1710 kHz) obtained by frequency analysis of the common mode voltage in the
図9に示すように、本実施形態に係る電磁弁駆動装置20c(図9の符号T1)の方が、従来の電磁弁駆動装置100(図9の符号T2)よりも15dBほど低くなっていることがわかる。
このように、休止コイルの高電位側および低電位側が接地電位となりコモンモード電圧が低くなるので、コモンモード電圧に起因する電磁ノイズの影響を抑制することができる。
As shown in FIG. 9, the electromagnetic
Thus, since the high potential side and the low potential side of the resting coil become the ground potential and the common mode voltage becomes low, the influence of electromagnetic noise due to the common mode voltage can be suppressed.
[第5実施形態]
次に、本発明の第5実施形態に係る電磁弁駆動装置について図を参照して説明する。図10は、第5実施形態に係る電磁弁駆動装置20dを採用した燃料噴射制御装置10の概略構成を示すブロック図である。
本第5実施形態に係る電磁弁駆動装置20dは、上記第4実施形態に対して、4気筒エンジンの各気筒に燃料を噴射供給する電磁弁であって同時に開弁状態にならない4つの電磁弁11〜14から構成される電磁弁群Gが駆動対象であって、この電磁弁群Gに対して、コンデンサ、DCDCコンバータ(充電手段)およびスイッチを一組とする電流供給手段が、上記電磁弁群Gに対してそれぞれ電流供給可能に2組設けられるように、構成されている。
[Fifth Embodiment]
Next, a solenoid valve driving device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of the fuel
The electromagnetic
具体的には、図10に示すように、電磁弁駆動装置20dは、出力端子として、出力端子P1〜P4に加えて、電磁弁13のコイル13aの高電位側(ハイサイド)が接続される出力端子P5と、コイル13aの低電位側(ローサイド)が接続される出力端子P6と、電磁弁14のコイル14aの高電位側が接続される出力端子P7と、コイル14aの低電位側が接続される出力端子P8と、を備えている。また、電磁弁駆動装置20aは、スイッチ23a,23bに加えて、コンデンサの正極側を出力端子P5に接続するためのスイッチ23cと、コンデンサの正極側を出力端子P7に接続するためのスイッチ23dと、を備えている。
Specifically, as shown in FIG. 10, the solenoid
このため、スイッチ22は、各電磁弁11〜14のコイル11a〜14aの低電位側をそれぞれ接地可能に共用されるスイッチ手段として機能し、各電磁弁11〜14のいずれか1つが開弁状態となる場合に、これら各電磁弁11〜14のコイル11a〜14aの低電位側を全て接地するように機能する。
For this reason, the
また、電磁弁駆動装置20dは、ピーク電流をコイル11a〜14aに流すための第1コンデンサCaと、この第1コンデンサCaの正極側を出力端子P1,P3,P5,P7のいずれかに接続するためのスイッチ25aと、このスイッチ25aと各出力端子との間に配置される逆流防止用のダイオードD4aと、直流電源(バッテリ)Bの電源電圧VBを昇圧してその電源電圧VBよりも高い高電圧を生成し、その高電圧をダイオードD1aを介して第1コンデンサCaに供給することにより第1コンデンサCaを充電するDCDCコンバータ24と、を有する第1電流供給手段31を備えている。また、電磁弁駆動装置20dは、ピーク電流をコイル11a〜14aに流すための第2コンデンサCbと、この第2コンデンサCbの正極側を出力端子P1,P3,P5,P7のいずれかに接続するためのスイッチ25bと、このスイッチ25bと各出力端子との間に配置される逆流防止用のダイオードD4bと、直流電源(バッテリ)Bの電源電圧VBを昇圧してその電源電圧VBよりも高い高電圧を生成し、その高電圧をダイオードD1bを介して第2コンデンサCbに供給することにより第2コンデンサCbを充電するDCDCコンバータ24cと、を有する第2電流供給手段32を備えている。
Further, the electromagnetic
このように構成される電磁弁駆動装置20dでは、電磁弁群Gに対して、コンデンサ、DCDCコンバータ(充電手段)およびスイッチを一組とする第1電流供給手段31および第2電流供給手段32の2組が設けられるため、第1電流供給手段31の第1コンデンサCaが充電状態であっても、スイッチ25bをオン状態にすることで第2電流供給手段32の満充電状態の第2コンデンサCbを利用することができる。このように、スイッチ25bがオン状態になることで第2コンデンサCbからピーク電流を供給している場合には、ダイオードD4aにより、各出力端子P1,又はP3,又はP5,又はP7の電圧が第1コンデンサCaの電圧より大きいためスイッチ25aの寄生ダイオードを通じて電流が流れることが防止される。また、第2電流供給手段32の第2コンデンサCbが充電状態であっても、スイッチ25aをオン状態にすることで第1電流供給手段31の満充電状態の第1コンデンサCaを利用することができる。このように、スイッチ25aがオン状態になることで第1コンデンサCaからピーク電流を供給している場合には、ダイオードD4bにより、各出力端子P1,又はP3,又はP5,又はP7の電圧が第2コンデンサCbの電圧より大きいためスイッチ25bの寄生ダイオードを通じて電流が流れることが防止される。
In the electromagnetic
これにより、コモンモード電圧に起因する電磁ノイズの影響を抑制するとともに、電磁弁群Gのうちの1の電磁弁を駆動させた後に他の電磁弁を駆動させるまでの時間(インターバル時間)を短縮することができる。なお、電磁弁駆動装置20dが駆動対象とする電磁弁群Gは、同時に開弁状態にならない4つの電磁弁から構成されることに限らず、同時に開弁状態にならない3つの電磁弁から構成されてもよいし、同時に開弁状態にならない5つ以上の電磁弁から構成されてもよい。
This suppresses the influence of electromagnetic noise caused by the common mode voltage, and shortens the time (interval time) from driving one solenoid valve of the solenoid valve group G to driving another solenoid valve. can do. The solenoid valve group G to be driven by the solenoid
なお、電流供給手段は、電磁弁群Gに対してそれぞれ電流供給可能に2組設けられることに限らず、上記インターバル時間を更に短縮するため、3組以上設けられてもよい。 Note that the current supply means is not limited to two sets that can supply current to the electromagnetic valve group G, but three or more sets may be provided in order to further shorten the interval time.
[第6実施形態]
次に、本発明の第6実施形態に係る電磁弁駆動装置について図を参照して説明する。図11は、第6実施形態に係る電磁弁駆動装置20eを採用した燃料噴射制御装置10の概略構成を示すブロック図である。
本第6実施形態に係る電磁弁駆動装置20eは、上記第5実施形態に対して、同時に開弁状態にならない2つの電磁弁11,12から構成される第1電磁弁群G1と、同時に開弁状態にならない2つの電磁弁13,14から構成される第2電磁弁群G2と、が駆動対象となるように構成されている。すなわち、電磁弁駆動装置20eは、グループ(群)が異なる電磁弁を同時に開弁可能に構成される。
[Sixth Embodiment]
Next, a solenoid valve driving device according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of the fuel
The solenoid
図11に示すように、電磁弁駆動装置20eは、上記第1電磁弁群G1に対して電流を供給する第1電流供給手段31aと、上記第2電磁弁群G2に対して電流を供給する第2電流供給手段32aと、を備えている。
As shown in FIG. 11, the electromagnetic
第1電流供給手段31aは、ピーク電流をコイル11a,12aに流すためのコンデンサCa,Ccと、コンデンサCaの正極側を出力端子P1,P3のいずれかに接続するためのスイッチ26aと、コンデンサCcの正極側を出力端子P1,P3のいずれかに接続するためのスイッチ26cと、直流電源(バッテリ)Bの電源電圧VBを昇圧してその電源電圧VBよりも高い高電圧を生成し、その高電圧をダイオードD1aを介してコンデンサCa,Ccに供給することによりコンデンサCa,Ccを充電するDCDCコンバータ24と、を備えている。すなわち、1つの充電手段であるDCDCコンバータ24に対して2つのコンデンサCa,Ccが設けられており、DCDCコンバータ24は、これら2つのコンデンサCa,Ccを充電可能に構成される。
The first current supply means 31a includes capacitors Ca and Cc for causing a peak current to flow through the
このため、スイッチ23a,23bは、開弁状態にすべき電磁弁のコイルに対して、2つのコンデンサCa,Ccのいずれか1つの高電圧を印加することで、ピーク電流を供給可能なスイッチング素子として構成されることとなる。
Therefore, the
また、第2電流供給手段32aは、ピーク電流をコイル13a,14aに流すためのコンデンサCb,Cdと、コンデンサCbの正極側を出力端子P5,P7のいずれかに接続するためのスイッチ26bと、コンデンサCdの正極側を出力端子P5,P7のいずれかに接続するためのスイッチ26dと、直流電源(バッテリ)Bの電源電圧VBを昇圧してその電源電圧VBよりも高い高電圧を生成し、その高電圧をダイオードD1bを介してコンデンサCb,Cdに供給することによりコンデンサCb,Cdを充電するDCDCコンバータ24cと、を備えている。すなわち、1つの充電手段であるDCDCコンバータ24cに対して2つのコンデンサCb,Cdが設けられており、DCDCコンバータ24cは、これら2つのコンデンサCb,Cdを充電可能に構成される。
The second current supply means 32a includes capacitors Cb and Cd for causing a peak current to flow through the
このため、スイッチ23c,23dは、開弁状態にすべき電磁弁のコイルに対して、2つのコンデンサCb,Cdのいずれか1つの高電圧を印加することで、ピーク電流を供給可能なスイッチング素子として構成されることとなる。
Therefore, the
また、電磁弁駆動装置20dでは、電流検出用抵抗R1aの他端と出力端子P2,P4との間にスイッチ22eが直列に設けられ、電流検出用抵抗R1bの他端と出力端子P6,P8との間にスイッチ22fが直列に設けられている。このため、スイッチ22eは、両電磁弁11,12のコイル11a,12aの低電位側をそれぞれ接地可能に共用されるスイッチ手段として機能し、両電磁弁11,12のいずれか1つが開弁状態となる場合に、これら両電磁弁11,12のコイル11a,12aの低電位側を全て接地するように構成されている。また、スイッチ22fは、両電磁弁13,14のコイル13a,14aの低電位側をそれぞれ接地可能に共用されるスイッチ手段として機能し、両電磁弁13,14のいずれか1つが開弁状態となる場合に、これら両電磁弁13,14のコイル13a,14aの低電位側を全て接地するように構成されている。これにより、上記第4実施形態と同様に、コモンモード電圧に起因する電磁ノイズの影響を抑制することができる。
In the solenoid
また、出力端子P2,P4とコンデンサCcの正極側との間には、コイル11a,12aからコンデンサCcへフライバックエネルギーを回収するためのエネルギー回収用経路が設けられており、このエネルギー回収用経路上には、カソードをコンデンサCc側にして電流方向制御用のダイオードD3aが設けられている。また、出力端子P6,P8とコンデンサCdの正極側との間にも同様に、コイル13a,14aからコンデンサCdへフライバックエネルギーを回収するためのエネルギー回収用経路が設けられており、このエネルギー回収用経路上には、カソードをコンデンサCd側にして電流方向制御用のダイオードD3bが設けられている。
An energy recovery path for recovering flyback energy from the
このように構成される電磁弁駆動装置20eでは、第1電磁弁群G1のいずれかの電磁弁のコイルにピーク電流を供給する場合には、コンデンサCaおよびコンデンサCcのうち満充電状態のコンデンサの正極側のスイッチ(26a,26c)がオン状態になることで、開弁状態にすべき電磁弁のコイルにピーク電流を供給しその後ホールド電流を供給する。また、第2電磁弁群G2のいずれかの電磁弁のコイルにピーク電流を供給する場合には、コンデンサCbおよびコンデンサCdのうち満充電状態のコンデンサの正極側のスイッチ(26b,26d)がオン状態になることで、開弁状態にすべき電磁弁のコイルにピーク電流を供給しその後ホールド電流を供給する。
In the electromagnetic
このように、本実施形態に係る電磁弁駆動装置20eでは、グループ(群)が異なる電磁弁、例えば、第1電磁弁群G1の電磁弁11と第2電磁弁群G2の電磁弁13とを同時に開弁可能に駆動制御することができる。
Thus, in the solenoid
特に、第1電流供給手段31aにはDCDCコンバータ24に対して2つのコンデンサCa,Ccが設けられているため、制御回路21によるスイッチ26a,26cの制御により、1のコンデンサが充電状態であっても他の満充電状態のコンデンサを利用することができる。これにより、第1電磁弁群G1のうちの1の電磁弁(例えば、電磁弁11)を駆動させた後に他の電磁弁(例えば、電磁弁12)を駆動させるまでの時間を短縮することができる。
In particular, since the first current supply means 31a is provided with two capacitors Ca and Cc for the
同様に、第2電流供給手段32aにはDCDCコンバータ24cに対して2つのコンデンサCb,Cdが設けられているため、制御回路21によるスイッチ26b,26dの制御により、1のコンデンサが充電状態であっても他の満充電状態のコンデンサを利用することができる。これにより、第2電磁弁群G2のうちの1の電磁弁(例えば、電磁弁13)を駆動させた後に他の電磁弁(例えば、電磁弁14)を駆動させるまでの時間を短縮することができる。
Similarly, since the second current supply means 32a is provided with two capacitors Cb and Cd for the
なお、電磁弁駆動装置20eは、第1電磁弁群G1および第2電磁弁群G2の2つの電磁弁群を駆動対象とすることに限らず、3つ以上の電磁弁群を駆動対象としてもよい。また、各電磁弁群は、同時に開弁状態にならない2つの電磁弁から構成されることに限らず、同時に開弁状態にならない3つ以上の電磁弁から構成されてもよい。
The electromagnetic
[第7実施形態]
次に、本発明の第7実施形態に係る電磁弁駆動装置について図を参照して説明する。図12は、第7実施形態に係る電磁弁駆動装置20fを採用した燃料噴射制御装置10の概略構成を示すブロック図である。
本第7実施形態に係る電磁弁駆動装置20fは、上記第6実施形態に対して、電流供給手段31a,32aに代えて上述した電流供給手段31,32を採用するとともに、これら2つの電流供給手段31,32のそれぞれが同じ組のコンデンサと他の組のコンデンサとのいずれかを利用可能に構成されている。
[Seventh Embodiment]
Next, a solenoid valve driving device according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of the fuel
The electromagnetic
具体的には、図12に示すように、電磁弁駆動装置20fには、第1コンデンサCaの正極側を出力端子P1,P3のいずれかに接続するためのスイッチ25aと、このスイッチ25aと各出力端子との間に配置される逆流防止用のダイオードD4aと、第2コンデンサCbの正極側を出力端子P5,P7のいずれかに接続するためのスイッチ25bと、このスイッチ25bと各出力端子との間に配置される逆流防止用のダイオードD4bと、が設けられている。そして、スイッチ25aのコンデンサ側とスイッチ25bのコイル側とを通電可能に接続するスイッチ27aと、このスイッチ27aとスイッチ25bのコイル側との間に配置される逆流防止用のダイオードD5aと、スイッチ25aのコイル側とスイッチ25bのコンデンサ側とを通電可能に接続するスイッチ27bと、このスイッチ27bとスイッチ25aのコイル側との間に配置される逆流防止用のダイオードD5bと、が設けられている。
Specifically, as shown in FIG. 12, the electromagnetic
これにより、第1電磁弁群G1の電磁弁11と電磁弁12とを連続して駆動制御する場合には、スイッチ27a,27bをオフ状態にするとともにコイル11aにピーク電流およびホールド電流を供給するようにスイッチ22e,23a,23b等を制御することで、第1コンデンサCaを利用した電磁弁11の駆動制御が実施される。そして、電磁弁11の駆動期間終了後に、スイッチ27bをオン状態にすることで第1電磁弁群G1に対して第2コンデンサCbの高電圧を印加可能な状態にし、コイル12aにピーク電流およびホールド電流を供給するようにスイッチ22e,23a,23b等を制御することで、第2コンデンサCbを利用した電磁弁12の駆動制御が実施される。このように、スイッチ27bがオン状態になることで第2コンデンサCbからピーク電流を供給している場合には、ダイオードD4aにより、各出力端子P1,又はP3の電圧が第1コンデンサCaの電圧より大きいためスイッチ25aの寄生ダイオードを通じて電流が流れることが防止される。また、スイッチ25bがオン状態になることで第2コンデンサCbからピーク電流を供給している場合には、ダイオードD5bにより、各出力端子P5,又はP7の電圧が第1コンデンサCaの電圧より大きいためスイッチ27bの寄生ダイオードを通じて電流が流れることが防止される。
As a result, when the
このように、電磁弁駆動装置20fは、開弁状態にすべき電磁弁のコイルに対して、同じ組のコンデンサの高電圧と他の組のコンデンサの高電圧とのいずれかを印加することでピーク電流を供給可能に構成される。これにより、同じ組のコンデンサが充電状態であっても他の組の満充電状態のコンデンサを利用することができるので、電磁弁群のうちの1の電磁弁を駆動させた後に他の電磁弁を駆動させるまでの時間(インターバル時間)を短縮することができる。
Thus, the solenoid
なお、電磁弁駆動装置20fは、第1電磁弁群G1および第2電磁弁群G2の2つの電磁弁群を駆動対象とすることに限らず、3つ以上の電磁弁群を駆動対象としてもよい。また、各電磁弁群は、同時に開弁状態にならない2つの電磁弁から構成されることに限らず、同時に開弁状態にならない3つ以上の電磁弁から構成されてもよい。
The electromagnetic
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよい。
(1)本発明に係る電磁弁駆動装置は、2気筒エンジンの各気筒に燃料を噴射供給する電磁弁や4気筒エンジンの各気筒に燃料を噴射供給する電磁弁を制御対象とすることに限らず、例えば、3気筒エンジン用の電磁弁を制御対象としてもよいし、5気筒以上の多気筒エンジン用の電磁弁を制御対象としてもよい。また、2気筒以上のエンジンとしては、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等が挙げられる。
In addition, this invention is not limited to said each embodiment, You may actualize as follows.
(1) The solenoid valve driving device according to the present invention is limited to a solenoid valve that supplies fuel to each cylinder of a two-cylinder engine and an electromagnetic valve that supplies fuel to each cylinder of a four-cylinder engine. For example, a solenoid valve for a three-cylinder engine may be the control target, or a solenoid valve for a multi-cylinder engine having five or more cylinders may be the control target. Examples of the engine having two or more cylinders include a gasoline engine and a diesel engine.
(2)上述した各スイッチのうちスイッチング制御されないスイッチには、MOSFET等のスイッチング素子が採用されることに限らず、オン/オフ制御可能なスイッチ手段等が採用されてもよい。 (2) Of the switches described above, a switch that is not subjected to switching control is not limited to a switching element such as a MOSFET, but may be a switch unit that can be controlled on / off.
(3)使用状況に応じて、上述したエネルギー回収用経路上に設けられるエネルギー回収用のダイオードを省いてもよい。 (3) The energy recovery diode provided on the above-described energy recovery path may be omitted depending on the use situation.
10…燃料噴射制御装置
11〜14…電磁弁
11a〜14a…コイル
20,20a〜20f…電磁弁駆動装置
24,24c…DCDCコンバータ(充電手段)
22,22a〜22f…スイッチ
23,23a〜23d…スイッチ
C,Ca〜Cd…コンデンサ
G,G1,G2…電磁弁群
DESCRIPTION OF
22, 22a-22f ... switch 23, 23a-23d ... switch C, Ca-Cd ... capacitor G, G1, G2 ... solenoid valve group
Claims (8)
前記ピーク電流を前記コイルに供給可能なコンデンサと、
直流電源から電源電圧よりも高い高電圧を生成して前記コンデンサを充電する充電手段と、を備え、
前記コンデンサは、前記直流電源から前記コイルへの給電経路に対して並列に接続されて、
前記コイルの高電位側および低電位側のいずれかに配置されて、前記駆動期間の開始時にオン状態になることで、前記コンデンサの高電圧を印加して前記ピーク電流を前記コイルに供給し、このピーク電流の供給後にスイッチングを開始することで前記直流電源の電源電圧を印加して前記ホールド電流を前記コイルに供給するスイッチング素子を備えることを特徴とする電磁弁駆動装置。 A peak current for quickly opening the solenoid valve at the start of a set drive period with respect to the coil of the solenoid valve, and for maintaining the valve open state until the drive period ends An electromagnetic valve driving device for supplying a hold current smaller than the peak current,
A capacitor capable of supplying the peak current to the coil;
Charging means for charging the capacitor by generating a high voltage higher than a power supply voltage from a DC power supply,
The capacitor is connected in parallel to the power supply path from the DC power supply to the coil,
Arranged on either the high potential side or the low potential side of the coil and turned on at the start of the driving period, applying the high voltage of the capacitor to supply the peak current to the coil, An electromagnetic valve driving device comprising: a switching element that starts switching after supplying the peak current to apply a power supply voltage of the DC power supply and supplies the hold current to the coil.
前記スイッチング素子は、前記電磁弁群を構成する各電磁弁のコイルの高電位側に配置されて、前記電磁弁群のうち前記開弁状態にすべき電磁弁のコイルに対して前記ピーク電流および前記ホールド電流を供給可能に構成されることを特徴とする請求項1または2に記載の電磁弁駆動装置。 At the same time, a solenoid valve group composed of two or more solenoid valves that are not in the open state is a driving target,
The switching element is disposed on a high potential side of a coil of each solenoid valve constituting the solenoid valve group, and the peak current and the coil of the solenoid valve to be opened in the solenoid valve group The electromagnetic valve drive device according to claim 1, wherein the hold current can be supplied.
前記スイッチ手段は、前記電磁弁群を構成する各電磁弁のいずれか1つが前記開弁状態となる場合に、これら各電磁弁のコイルの低電位側を全て接地することを特徴とする請求項3に記載の電磁弁駆動装置。 The switch means is shared so that the low potential side of each solenoid valve coil constituting the solenoid valve group can be grounded,
The switch means grounds all of the low potential sides of the coils of the solenoid valves when any one of the solenoid valves constituting the solenoid valve group is in the open state. 3. The electromagnetic valve driving device according to 3.
前記スイッチング素子は、前記電磁弁群を構成する各電磁弁のコイルの低電位側に配置されて、前記電磁弁群のうち前記開弁状態にすべき電磁弁のコイルに対して前記ピーク電流および前記ホールド電流を供給可能に構成されることを特徴とする請求項1または2に記載の電磁弁駆動装置。 At the same time, a solenoid valve group composed of two or more solenoid valves that are not in the open state is a driving target,
The switching element is disposed on a low potential side of a coil of each solenoid valve that constitutes the solenoid valve group, and the peak current and the coil of the solenoid valve to be opened in the solenoid valve group The electromagnetic valve drive device according to claim 1, wherein the hold current can be supplied.
前記充電手段は、前記複数のコンデンサを充電可能に構成され、
前記スイッチング素子は、前記開弁状態にすべき電磁弁のコイルに対して、前記複数のコンデンサのいずれか1つの高電圧を印加することで、前記ピーク電流を供給可能に構成されることを特徴とする請求項3〜5のいずれか一項に記載の電磁弁駆動装置。 A plurality of capacitors for one charging means;
The charging means is configured to be able to charge the plurality of capacitors,
The switching element is configured to be able to supply the peak current by applying a high voltage of any one of the plurality of capacitors to the coil of the solenoid valve to be opened. The electromagnetic valve drive device according to any one of claims 3 to 5.
前記電流供給手段の前記スイッチング素子は、前記開弁状態にすべき電磁弁のコイルに対して、同じ組の前記コンデンサの高電圧と他の組の前記コンデンサの高電圧とのいずれかを印加することで前記ピーク電流を供給可能に構成されることを特徴とする請求項3〜5のいずれか一項に記載の電磁弁駆動装置。 A plurality of the electromagnetic valve groups are to be driven, and for each of the electromagnetic valve groups, a current supply unit that includes the capacitor, the charging unit, and the switching element as a set is provided.
The switching element of the current supply means applies either a high voltage of the capacitor in the same set or a high voltage of the capacitor in another set to the coil of the solenoid valve to be opened. The electromagnetic valve driving device according to claim 3, wherein the peak current can be supplied.
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