JP2000002357A - Solenoid valve control device - Google Patents

Solenoid valve control device

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JP2000002357A
JP2000002357A JP17072698A JP17072698A JP2000002357A JP 2000002357 A JP2000002357 A JP 2000002357A JP 17072698 A JP17072698 A JP 17072698A JP 17072698 A JP17072698 A JP 17072698A JP 2000002357 A JP2000002357 A JP 2000002357A
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Japan
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valve
bias current
solenoid
purge
circuit
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JP17072698A
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Atsushi Tarui
淳 樽井
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Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the valve opening control characteristics of a solenoid valve compatibly with achievement of low cost. SOLUTION: A bias current control circuit 46 is the one for feeding a definite bias current to a solenoid coil 40 of a purge control valve (solenoid operated), in which a series circuitry of a switching element 47 such as MOSFET for control of the bias current and a current sensing resistance 48 is installed parallel with a switching element 42 for duty control. The bias current flowing in the solenoid coil 40 is detected by the resistance 48, and the control circuit 46 controls the operation of the switching element 47 so that the bias current becomes identical to the target. The target for the bias current is set so that the valve closing force of a spring at the time of valve closing is canceled substantially by the electromagnetic force in opening direction of the purge control valve based on the bias current. This enables to eliminate substantially a dislocation of the opening timing of the purge control valve even though a variation exists in the source voltage and/or coil temperature.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁弁の開弁特性
を改善した電磁弁制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solenoid valve control device with improved valve opening characteristics of a solenoid valve.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、電磁弁は、種々の流体の流れ
を制御する手段として多用されており、例えば、自動車
では、燃料蒸発ガスパージシステムのパージ制御弁やア
イドルスピードコントロールバルブ(ISCV)等とし
て電磁弁が用いられている。ここで、燃料蒸発ガスパー
ジシステムは、燃料タンク内の燃料が蒸発して生じた燃
料蒸発ガス(エバポガス)を内燃機関の吸気管にパージ
するパージ経路の途中に、燃料蒸発ガスを吸着するキャ
ニスタとパージ制御弁とを設け、このパージ制御弁を制
御することで、キャニスタから吸気管にパージする燃料
蒸発ガスのパージ量を制御するものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, solenoid valves have been widely used as means for controlling the flow of various fluids. For example, in automobiles, they are used as a purge control valve of a fuel evaporative gas purge system, an idle speed control valve (ISCV), and the like. Solenoid valves are used. Here, the fuel evaporative gas purging system includes a canister for adsorbing the fuel evaporative gas and a purge evaporator in the middle of a purge path for purging the fuel evaporative gas (evaporative gas) generated by evaporating the fuel in the fuel tank into an intake pipe of the internal combustion engine. A control valve is provided, and by controlling the purge control valve, the purge amount of fuel evaporative gas purged from the canister to the intake pipe is controlled.

【0003】現在、使用されているパージ制御弁は、電
磁弁を用いた電磁駆動式の他、吸気管負圧を圧力源とす
るニューマチックバルブを用いた負圧駆動式(特開昭6
2−153553号公報参照)があるが、負圧駆動式で
は、吸気管負圧を導入する配管を設ける必要があるた
め、コスト高になる欠点がある。
At present, a purge control valve used is an electromagnetically driven type using an electromagnetic valve and a negative pressure driven type using a pneumatic valve using an intake pipe negative pressure as a pressure source (Japanese Patent Laid-Open No.
However, in the case of the negative pressure drive type, it is necessary to provide a pipe for introducing the negative pressure of the intake pipe, so that there is a disadvantage that the cost is increased.

【0004】一方、電磁駆動式のパージ制御弁(特開平
10−9009号公報参照)は、パージ制御弁の開弁時
間(オン時間)と閉弁時間(オフ時間)との比率を制御
することで、燃料蒸発ガスのパージ量を制御するように
なっている。しかし、パージ制御弁の開弁/閉弁(パー
ジ実行/停止)を頻繁に繰り返すと、キャニスタから吸
気管に流れ込む燃料蒸発ガスパージ量が脈動するため、
内燃機関の気筒内に吸入される混合気の空燃比が乱れ
て、エミッションやドライバビリティが悪化してしま
う。これを改善するために、リニアソレノイドを駆動源
とするパージ制御弁を用い、リニアソレノイドへの印加
電圧をデューティ制御することで、パージ制御弁の開度
を制御して、燃料蒸発ガスのパージ量を制御するように
したものがある。
On the other hand, an electromagnetically driven purge control valve (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-9909) controls the ratio between the valve opening time (on time) and the valve closing time (off time) of the purge control valve. Thus, the purge amount of the fuel evaporative gas is controlled. However, if the purge control valve is repeatedly opened / closed (purge execution / stop), the fuel evaporative gas purge amount flowing from the canister into the intake pipe pulsates.
The air-fuel ratio of the air-fuel mixture sucked into the cylinder of the internal combustion engine is disturbed, and the emission and drivability deteriorate. To improve this, a purge control valve with a linear solenoid as the drive source is used, and the duty of the voltage applied to the linear solenoid is controlled to control the opening degree of the purge control valve, thereby purging the fuel vapor gas. There is something to control.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、パージ制御
弁(電磁弁)には、弁体を閉弁方向へ付勢するばねが内
蔵され、このばね力によって閉弁状態が維持されるよう
になっているため、開弁するには、少なくとも、ばねに
よる閉弁力に打ち勝つだけの電磁力(開弁力)をソレノ
イドで発生する必要がある。
Incidentally, the purge control valve (electromagnetic valve) has a built-in spring for urging the valve body in the valve closing direction, and the valve closing state is maintained by this spring force. Therefore, in order to open the valve, it is necessary for the solenoid to generate at least an electromagnetic force (valve opening force) that overcomes the valve closing force of the spring.

【0006】車両運転中は、電源電圧が変動したり、コ
イル温度の変化によりコイル抵抗値が変化するため、ソ
レノイドへの印加電圧をデューティ制御する方式では、
図4(b)に示すように、電源電圧の変動やコイル温度
の変化によりソレノイドコイルに流れる電流値が変化し
てソレノイドの電磁力が大きく変化してしまい、パージ
制御弁が閉弁状態から実際に開弁し始める時のデューテ
ィ信号DUTYが大きく変化してしまう。
During operation of a vehicle, the power supply voltage fluctuates and the coil resistance changes due to a change in coil temperature.
As shown in FIG. 4 (b), the value of the current flowing through the solenoid coil changes due to the fluctuation of the power supply voltage and the coil temperature, and the electromagnetic force of the solenoid changes greatly. The duty signal DUTY when starting to open the valve greatly changes.

【0007】パージ制御弁の開弁直後に燃料蒸発ガスの
パージ量が急増して空燃比を急変させるため、パージ制
御弁の開弁と同時に空燃比をパージ量に応じて補正する
ことが好ましいが、従来のデューティ制御方式では、図
4(b)に示すように、電源電圧の変動やコイル温度の
変化によりパージ制御弁の開弁タイミングが大きくずれ
てしまうため、エンジン制御回路には実際のパージ制御
弁の開弁タイミングが分からず、パージ制御弁の開弁に
よる空燃比の急変を精度良く補正することはできない。
Immediately after the purge control valve is opened, the purge amount of the fuel evaporative gas rapidly increases and the air-fuel ratio changes rapidly. Therefore, it is preferable that the air-fuel ratio be corrected in accordance with the purge amount simultaneously with the opening of the purge control valve. In the conventional duty control method, as shown in FIG. 4B, the opening timing of the purge control valve is greatly shifted due to a change in the power supply voltage or a change in the coil temperature. Since the opening timing of the control valve is not known, it is not possible to accurately correct a sudden change in the air-fuel ratio due to the opening of the purge control valve.

【0008】この不具合を解消するため、近年、ソレノ
イドコイルに流す電流をフィードバック制御すること
で、電源電圧の変動やコイル温度の変化の影響を受けな
いように電磁力(コイル電流値)を制御する電流制御方
式のパージ制御弁を採用したものがある。しかし、この
電流制御方式では、全領域でコイル電流をフィードバッ
ク制御する必要があるため、制御回路の構成が複雑化し
てコストアップする欠点がある。
In order to solve this problem, in recent years, an electromagnetic force (coil current value) is controlled by feedback control of a current flowing through a solenoid coil so as not to be affected by fluctuations in power supply voltage and changes in coil temperature. Some adopt a current control type purge control valve. However, in this current control method, it is necessary to perform feedback control of the coil current in all regions, so that there is a disadvantage that the configuration of the control circuit is complicated and the cost is increased.

【0009】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、電磁弁の開弁制御特
性向上と低コスト化とを両立させることができる電磁弁
制御装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and accordingly, it is an object of the present invention to provide an electromagnetic valve control device capable of achieving both improved valve opening control characteristics of an electromagnetic valve and reduced cost. Is to do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1の電磁弁制御装置は、バイアス電
流制御手段によりソレノイドコイルに所定のバイアス電
流を流すことで、ばねによる閉弁力に対抗する開弁方向
の電磁力を発生させる。このバイアス電流による開弁方
向の電磁力がばねによる閉弁力に近付くほど、電磁弁の
開弁タイミングのずれが少なくなる(図4参照)。従っ
て、バイアス電流を流しながらデューティ制御を行え
ば、従来のデューティ制御よりも電磁弁の開度を精度良
く制御できる。しかも、電流制御方式とは異なり、全領
域でコイル電流をフィードバック制御する必要がなく、
簡単な回路構成を採用することができる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a solenoid valve control device according to the first aspect of the present invention, wherein a predetermined bias current is supplied to a solenoid coil by a bias current control means to close the solenoid coil. An electromagnetic force is generated in the valve opening direction that opposes the valve force. As the electromagnetic force in the valve opening direction due to the bias current approaches the valve closing force due to the spring, the shift in the valve opening timing of the electromagnetic valve decreases (see FIG. 4). Therefore, if the duty control is performed while the bias current is flowing, the opening of the solenoid valve can be controlled more accurately than in the conventional duty control. Moreover, unlike the current control method, there is no need to perform feedback control of the coil current in all regions,
A simple circuit configuration can be adopted.

【0011】この場合、請求項2のように、バイアス電
流による開弁方向の電磁力が閉弁時のばねによる閉弁力
をほぼキャンセルするようにバイアス電流を設定するこ
とが好ましい。このようにすれば、電源電圧の変動やコ
イル温度の変化があっても、電磁弁の開弁タイミングの
ずれをほぼ無くすことができる。
In this case, it is preferable to set the bias current such that the electromagnetic force in the valve opening direction due to the bias current substantially cancels the valve closing force by the spring when the valve is closed. With this configuration, even if there is a change in the power supply voltage or a change in the coil temperature, it is possible to substantially eliminate the shift in the valve opening timing of the solenoid valve.

【0012】また、請求項3のように、電磁弁の閉弁状
態が所定時間以上継続した時にバイアス電流をオフする
ようにしても良い。つまり、電磁弁の閉弁状態が長く続
く時には、バイアス電流を流す必要がないため、バイア
ス電流をオフすれば、電磁弁の閉弁中のバイアス電流に
よる消費電力増加やコイル温度上昇を回避できると共
に、ばねによる閉弁力を確実に働かせて電磁弁を閉弁状
態に確実に保持することができる。
The bias current may be turned off when the closed state of the solenoid valve continues for a predetermined time or more. That is, when the closed state of the solenoid valve lasts for a long time, there is no need to supply a bias current.If the bias current is turned off, an increase in power consumption and an increase in coil temperature due to the bias current during closing of the solenoid valve can be avoided. Thus, the valve closing force by the spring can be reliably operated to reliably hold the solenoid valve in the closed state.

【0013】以上説明した本発明の電磁弁制御装置は、
種々の流体の流れを電磁弁で制御するシステムに適用可
能であるが、特に、請求項4のように、燃料蒸発ガスパ
ージシステムに適用すれば、大きな効果が得られる。つ
まり、パージ制御弁の開弁直後に燃料蒸発ガスのパージ
量が急増して空燃比を急変させるため、パージ制御弁の
開弁と同時に空燃比をパージ量に応じて補正することが
好ましい。本発明の電磁弁制御装置は、従来のデューテ
ィ制御方式と比較して、開弁タイミングのずれが少ない
(又はゼロ)であるため、パージ制御弁の開弁による空
燃比の急変を精度良く補正することが可能となり、パー
ジ制御時のエミッションやドライバビリティを改善する
ことができる。
The solenoid valve control device of the present invention described above
The present invention can be applied to a system in which the flow of various fluids is controlled by an electromagnetic valve. In particular, when the present invention is applied to a fuel evaporative gas purge system, a great effect can be obtained. That is, immediately after the purge control valve is opened, the air-fuel ratio is preferably corrected at the same time as the purge control valve is opened, since the purge amount of the fuel evaporative gas suddenly increases and the air-fuel ratio changes rapidly. The solenoid valve control device of the present invention has a small (or zero) difference in valve opening timing as compared with the conventional duty control method, and therefore accurately corrects a sudden change in the air-fuel ratio due to the opening of the purge control valve. This makes it possible to improve emission and drivability during purge control.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明を燃料蒸発ガスパー
ジシステムに適用した一実施形態を図面に基づいて説明
する。まず、図3に基づいてシステム全体の概略構成を
説明する。エンジン11の吸気管12の上流側にはエア
クリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13を通過
した空気がスロットルバルブ14を通してエンジン11
の各気筒に吸入される。また、吸気管12の各気筒の吸
気ポートには燃料噴射弁16が設けられ、各燃料噴射弁
16には、燃料タンク17内の燃料(ガソリン)が燃料
ポンプ18により燃料配管19を介して送られてくる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a fuel vapor purge system will be described below with reference to the drawings. First, a schematic configuration of the entire system will be described with reference to FIG. An air cleaner 13 is provided on the upstream side of an intake pipe 12 of the engine 11, and air passing through the air cleaner 13 is passed through a throttle valve 14 to the engine 11.
Is taken into each cylinder. A fuel injection valve 16 is provided at an intake port of each cylinder of the intake pipe 12, and fuel (gasoline) in a fuel tank 17 is supplied to each fuel injection valve 16 by a fuel pump 18 via a fuel pipe 19. Come.

【0015】次に、燃料蒸発ガスパージシステム21の
構成を説明する。燃料タンク17には、連通管22を介
してキャニスタ23が接続され、このキャニスタ23内
に収容された活性炭等の吸着体24によって燃料蒸発ガ
スが吸着される。このキャニスタ23の底面部には、大
気に連通する大気連通管25が設けられ、この大気連通
管25にキャニスタ閉塞弁26が取り付けられている。
このキャニスタ閉塞弁26は、常開型の電磁弁により構
成され、パージ制御中は、オフ状態(開弁状態)に維持
され、キャニスタ23内が大気に開放された状態に保持
される。
Next, the configuration of the fuel vapor purge system 21 will be described. A canister 23 is connected to the fuel tank 17 via a communication pipe 22, and a fuel evaporative gas is adsorbed by an adsorbent 24 such as activated carbon housed in the canister 23. An air communication pipe 25 communicating with the atmosphere is provided on the bottom surface of the canister 23, and a canister closing valve 26 is attached to the air communication pipe 25.
The canister closing valve 26 is constituted by a normally open solenoid valve, and is maintained in an off state (valve open state) during the purge control, and is maintained in a state where the canister 23 is open to the atmosphere.

【0016】一方、キャニスタ23と吸気管12との間
には、吸着体24に吸着された燃料蒸発ガスを吸気管1
2にパージ(放出)するためのパージ通路30a,30
bが設けられ、このパージ通路30a,30b間に、パ
ージ流量を調整するパージ制御弁31が設けられてい
る。このパージ制御弁31は、常閉型の電磁弁により構
成され、オフ時には、内蔵したばね(図示せず)によっ
て閉弁状態に保持される。このパージ制御弁31は、エ
ンジン制御回路32内に設けられたマイクロコンピュー
タ(図示せず)とパージ制御回路33(図1参照)とに
よって制御される。エンジン制御回路32内のマイクロ
コンピュータは、エンジン運転状態に応じてパージ制御
弁31の目標開度(目標パージ率)を演算し、その目標
開度に応じたデューティ信号Dutyをパージ制御回路
33に出力する。
On the other hand, between the canister 23 and the intake pipe 12, the fuel evaporative gas adsorbed by the adsorbent 24 is supplied to the intake pipe 1.
Purge passages 30a, 30 for purging (discharging)
b, and a purge control valve 31 for adjusting the purge flow rate is provided between the purge passages 30a and 30b. The purge control valve 31 is constituted by a normally-closed solenoid valve, and is kept closed by a built-in spring (not shown) when it is off. The purge control valve 31 is controlled by a microcomputer (not shown) provided in the engine control circuit 32 and a purge control circuit 33 (see FIG. 1). A microcomputer in the engine control circuit 32 calculates a target opening (target purge rate) of the purge control valve 31 according to the engine operating state, and outputs a duty signal Duty corresponding to the target opening to the purge control circuit 33. I do.

【0017】次に、図1に基づいてパージ制御回路33
の構成を説明する。パージ制御回路33の入力インター
フェース回路34には、コンパレータ35が内蔵されて
いる。このコンパレータ35の−入力端子には、エンジ
ン制御回路32内のマイクロコンピュータから出力され
るデューティ信号Dutyが入力され、該コンパレータ
35の+入力端子には、分圧回路36の抵抗比で分圧さ
れた基準電圧Vthが入力される。コンパレータ35は、
デューティ信号Dutyと基準電圧Vthとを比較し、図
2に示すようにデューティ信号Dutyがハイレベル
(Duty>Vth)の時に、該コンパレータ35の出力
がローレベルとなり、デューティ信号Dutyがローレ
ベル(Duty<Vth)の時に、該コンパレータ35の
出力がハイレベルとなる。
Next, a purge control circuit 33 will be described with reference to FIG.
Will be described. The input interface circuit 34 of the purge control circuit 33 has a built-in comparator 35. A duty signal Duty output from a microcomputer in the engine control circuit 32 is input to a minus input terminal of the comparator 35, and a voltage is divided by a resistance ratio of the voltage dividing circuit 36 to a plus input terminal of the comparator 35. The reference voltage Vth is input. The comparator 35
The duty signal Duty is compared with the reference voltage Vth. As shown in FIG. 2, when the duty signal Duty is at a high level (Duty> Vth), the output of the comparator 35 becomes low level, and At the time of <Vth), the output of the comparator 35 becomes a high level.

【0018】このコンパレータ35の出力(デューティ
信号Dutyを反転した信号)は、デューティ制御回路
37、バイアス電流オン/オフ回路38及びフェールセ
ーフ回路39にそれぞれ入力される。デューティ制御回
路37は、パージ制御弁31のソレノイドコイル40へ
の通電をデューティ制御する回路であり、AND回路4
1と、このAND回路41の出力によって駆動されるM
OSFET等のスイッチング素子42とから構成されて
いる。AND回路41の両入力端子には、コンパレータ
35の出力とバイアス電流オン/オフ回路38の出力と
が入力され、両入力が共にハイレベルの時のみ、AND
回路41の出力がハイレベルに反転して、デューティ制
御用のスイッチング素子42がオンする。このスイッチ
ング素子42は、ソレノイドコイル40の通電回路中に
設けられているため、スイッチング素子42がオンする
と、ソレノイドコイル40に電流が流れる。
An output of the comparator 35 (a signal obtained by inverting the duty signal Duty) is input to a duty control circuit 37, a bias current on / off circuit 38, and a fail-safe circuit 39, respectively. The duty control circuit 37 is a circuit that performs duty control on energization of the solenoid coil 40 of the purge control valve 31.
1 and M driven by the output of the AND circuit 41
And a switching element 42 such as an OSFET. The output of the comparator 35 and the output of the bias current on / off circuit 38 are input to both input terminals of the AND circuit 41, and only when both inputs are at high level,
The output of the circuit 41 is inverted to the high level, and the duty control switching element 42 is turned on. Since the switching element 42 is provided in the energization circuit of the solenoid coil 40, when the switching element 42 is turned on, a current flows through the solenoid coil 40.

【0019】バイアス電流オン/オフ回路38は、パー
ジ制御弁31の閉弁状態が一定時間Td 以上継続した時
にソレノイドコイル40のバイアス電流をオフする回路
であり、コンパレータ35の出力の立上がり、立下がり
のエッジを検出するエッジ検出回路43、タイマ44及
びキャリー信号出力回路45等から構成されている。エ
ッジ検出回路43は、コンパレータ35の出力の立上が
り、立下がりのいずれかのエッジを検出した時に、タイ
マ44をクリアする。このタイマ44は、クリア後の経
過時間をカウントし、そのカウント値が一定時間Td
(デューティ信号Dutyの周期の少なくとも数倍以上
の時間)に達した時、つまりコンパレータ35の出力の
立上がり/立下がりエッジが検出されない状態(パージ
制御弁31の閉弁状態)が一定時間Td に達した時に、
キャリー信号出力回路45からキャリー信号が出力さ
れ、このキャリー信号によってバイアス電流オン/オフ
回路38の出力がローレベルに反転する。このローレベ
ル信号は、デューティ制御回路37と後述するバイアス
電流制御回路46にそれぞれ入力され、双方の動作が禁
止された状態となる。これにより、ソレノイドコイル4
0のバイアス電流がオフされる。
The bias current on / off circuit 38 is a circuit for turning off the bias current of the solenoid coil 40 when the closed state of the purge control valve 31 has continued for a predetermined time Td or more. , An edge detection circuit 43 for detecting an edge, a timer 44, a carry signal output circuit 45, and the like. The edge detection circuit 43 clears the timer 44 when detecting either the rising edge or the falling edge of the output of the comparator 35. This timer 44 counts the elapsed time after clearing, and the count value is equal to a predetermined time Td.
(At least several times as long as the cycle of the duty signal Duty), that is, a state where the rising / falling edge of the output of the comparator 35 is not detected (the closed state of the purge control valve 31) reaches a certain time Td. When you do
A carry signal is output from carry signal output circuit 45, and the output of bias current on / off circuit 38 is inverted to a low level by the carry signal. This low-level signal is input to the duty control circuit 37 and a bias current control circuit 46, which will be described later, so that both operations are prohibited. Thereby, the solenoid coil 4
The 0 bias current is turned off.

【0020】バイアス電流のオフ後、エッジ検出回路4
3でコンパレータ35の出力の立上がり、立下がりのい
ずれかのエッジが検出されれば、その時点で、バイアス
電流オン/オフ回路38の出力がハイレベルに反転し、
デューティ制御回路37及びバイアス電流制御回路46
の動作が許可された状態となる。これにより、ソレノイ
ドコイル40に再び、バイアス電流が流れる。
After the bias current is turned off, the edge detection circuit 4
If the rising edge or the falling edge of the output of the comparator 35 is detected at 3, the output of the bias current on / off circuit 38 is inverted to a high level at that time,
Duty control circuit 37 and bias current control circuit 46
Operation is permitted. Thus, the bias current flows through the solenoid coil 40 again.

【0021】バイアス電流制御回路46は、ソレノイド
コイル40に一定のバイアス電流を流す回路であり、バ
イアス電流を制御するMOSFET等のスイッチング素
子47と電流検出抵抗48との直列回路が上述したデュ
ーティ制御用のスイッチング素子42と並列に設けられ
ている。ソレノイドコイル40に流れるバイアス電流
は、バイアス電流制御用のスイッチング素子47を介し
て電流検出抵抗48に流れ、この電流検出抵抗48にバ
イアス電流に応じた電圧Vbiasが発生する。この電圧V
biasは、コンパレータ50の−入力端子に入力され、該
コンパレータ50の+入力端子には、分圧回路51の抵
抗比で分圧されたバイアス電流設定用の基準電圧Vref
が入力される。コンパレータ50は、バイアス電流検出
電圧Vbiasと基準電圧Vref とを比較し、その比較結果
に応じて出力をハイレベル/ローレベルに切り換える。
このコンパレータ50の出力は、AND回路49の一方
の入力端子に入力され、該AND回路49の他方の入力
端子には、バイアス電流オン/オフ回路38の出力が入
力される。このAND回路49の出力によってスイッチ
ング素子47が駆動され、ソレノイドコイル40に一定
のバイアス電流が流される。
The bias current control circuit 46 is a circuit for supplying a constant bias current to the solenoid coil 40. A series circuit of a switching element 47 such as a MOSFET for controlling the bias current and a current detection resistor 48 is used for the duty control for the duty control. Is provided in parallel with the switching element 42. The bias current flowing through the solenoid coil 40 flows to the current detection resistor 48 via the bias current control switching element 47, and a voltage Vbias corresponding to the bias current is generated in the current detection resistor 48. This voltage V
The bias is input to the − input terminal of the comparator 50, and the + input terminal of the comparator 50 has a reference voltage Vref for setting a bias current divided by the resistance ratio of the voltage dividing circuit 51.
Is entered. The comparator 50 compares the bias current detection voltage Vbias with the reference voltage Vref, and switches the output between a high level and a low level according to the comparison result.
The output of the comparator 50 is input to one input terminal of an AND circuit 49, and the output of the bias current on / off circuit 38 is input to the other input terminal of the AND circuit 49. The switching element 47 is driven by the output of the AND circuit 49, and a constant bias current flows through the solenoid coil 40.

【0022】デューティ制御中(パージ制御中)は、A
ND回路49の一方の入力(バイアス電流オン/オフ回
路38の出力)がハイレベルに維持されるため、AND
回路49の出力レベルは、他方の入力端子に入力される
コンパレータ50の出力に応じて切り換えられる。これ
により、ソレノイドコイル40に流れるバイアス電流が
基準電圧Vref で設定した目標値となるようにバイアス
電流制御用のスイッチング素子47のオン/オフが制御
される。この場合、バイアス電流によるパージ制御弁3
1の開弁方向の電磁力が閉弁時のばねによる閉弁力をほ
ぼキャンセルするようにバイアス電流の目標値(基準電
圧Vref )が設定されている。以上説明したバイアス電
流制御回路46及びバイアス電流オン/オフ回路38
は、特許請求の範囲でいうバイアス電流制御手段として
機能する。
During duty control (during purge control), A
Since one input of the ND circuit 49 (the output of the bias current on / off circuit 38) is maintained at a high level, AND
The output level of the circuit 49 is switched according to the output of the comparator 50 input to the other input terminal. Thus, the on / off of the bias current control switching element 47 is controlled so that the bias current flowing through the solenoid coil 40 becomes the target value set by the reference voltage Vref. In this case, the purge control valve 3 using the bias current
The target value (reference voltage Vref) of the bias current is set so that the electromagnetic force in the opening direction of 1 substantially cancels the closing force of the spring when the valve is closed. The bias current control circuit 46 and the bias current on / off circuit 38 described above
Function as a bias current control means referred to in the claims.

【0023】一方、フェールセーフ回路39は、パージ
制御回路33の異常を検出する異常検出回路53と、電
源電圧(+B)を昇圧するチャージポンプ54と、この
チャージポンプ54によって駆動されるMOSFET等
のスイッチング素子55とから構成され、ソレノイドコ
イル40の通電回路中にスイッチング素子55が接続さ
れている。パージ制御回路33が正常に動作している時
には、異常検出回路53からチャージポンプ54に駆動
信号が出力されて、チャージポンプ54が駆動され、ス
イッチング素子55がオン状態に保持される。そして、
異常検出回路53がパージ制御回路33の異常を検出す
ると、チャージポンプ54の駆動が停止され、スイッチ
ング素子55がオフしてソレノイドコイル40への通電
が遮断される。尚、ソレノイドコイル40には、サージ
吸収用のダイオード52が並列に接続されている。
On the other hand, the fail-safe circuit 39 includes an abnormality detection circuit 53 for detecting an abnormality of the purge control circuit 33, a charge pump 54 for increasing the power supply voltage (+ B), and a MOSFET or the like driven by the charge pump 54. The switching element 55 is connected to an energizing circuit of the solenoid coil 40. When the purge control circuit 33 is operating normally, a drive signal is output from the abnormality detection circuit 53 to the charge pump 54, so that the charge pump 54 is driven and the switching element 55 is kept in the ON state. And
When the abnormality detection circuit 53 detects an abnormality in the purge control circuit 33, the drive of the charge pump 54 is stopped, the switching element 55 is turned off, and the power supply to the solenoid coil 40 is cut off. The surge absorbing diode 52 is connected in parallel to the solenoid coil 40.

【0024】以上説明した実施形態では、バイアス電流
制御回路46によりパージ制御弁31のソレノイドコイ
ル40に一定のバイアス電流を流すと共に、バイアス電
流による開弁方向の電磁力が閉弁時のばねによる閉弁力
をほぼキャンセルするようにバイアス電流を制御するの
で、図4(a)に示すように、電源電圧の変動やコイル
温度の変化によって電磁力(開弁力)が変化したとして
も、パージ制御弁31の開弁タイミングのずれをほぼ無
くすことができる。このため、デューティ信号Duty
からパージ制御弁31の開弁タイミングを判断してパー
ジ制御による空燃比の変動を補正しても、この空燃比補
正を従来[図4(b)参照]よりも精度良く行うことが
可能となり、パージ制御時のエミッションやドライバビ
リティを改善することができる。しかも、電流制御方式
とは異なり、全領域でコイル電流をフィードバック制御
する必要がなく、簡単な回路構成を採用することがで
き、低コスト化の要求を満たすことができる。
In the embodiment described above, a constant bias current is supplied to the solenoid coil 40 of the purge control valve 31 by the bias current control circuit 46, and the electromagnetic force in the valve opening direction due to the bias current is closed by the spring when the valve is closed. Since the bias current is controlled so as to substantially cancel the valve force, as shown in FIG. 4A, even if the electromagnetic force (valve opening force) changes due to the fluctuation of the power supply voltage or the coil temperature, the purge control is performed. The deviation of the valve opening timing of the valve 31 can be substantially eliminated. Therefore, the duty signal Duty
Even if the valve opening timing of the purge control valve 31 is determined and the fluctuation of the air-fuel ratio due to the purge control is corrected, the air-fuel ratio correction can be performed with higher accuracy than the conventional one (see FIG. 4B). Emission and drivability during purge control can be improved. In addition, unlike the current control method, there is no need to perform feedback control of the coil current in all regions, a simple circuit configuration can be adopted, and the demand for cost reduction can be satisfied.

【0025】尚、上記実施形態では、バイアス電流によ
る開弁方向の電磁力が閉弁時のばねによる閉弁力をほぼ
キャンセルするように設定したが、バイアス電流による
開弁方向の電磁力を閉弁時のばねによる閉弁力の例えば
90%、80%、70%、…等のいずれかに設定しても
良い。図4から明らかなように、バイアス電流による開
弁方向の電磁力がばねによる閉弁力に近付くほど、電磁
弁の開弁タイミングのずれが少なくなる。従って、バイ
アス電流による開弁方向の電磁力が閉弁時のばねによる
閉弁力よりも小さい場合でも、従来[図4(b)参照]
と比較すれば、開弁タイミングのずれを少なくすること
ができ、パージ制御弁31の開弁特性を向上することが
できる。
In the above embodiment, the electromagnetic force in the valve opening direction by the bias current is set so as to substantially cancel the valve closing force by the spring when the valve is closed. For example, it may be set to 90%, 80%, 70%,. As is clear from FIG. 4, as the electromagnetic force in the valve opening direction due to the bias current approaches the valve closing force due to the spring, the shift in the valve opening timing of the electromagnetic valve decreases. Therefore, even when the electromagnetic force in the valve opening direction due to the bias current is smaller than the valve closing force due to the spring at the time of closing the valve, the related art [see FIG.
As compared with, the deviation of the valve opening timing can be reduced, and the valve opening characteristics of the purge control valve 31 can be improved.

【0026】また、上記実施形態では、パージ制御弁3
1の閉弁状態が一定時間Td 以上継続した時に、バイア
ス電流オン/オフ回路38によりソレノイドコイル40
のバイアス電流をオフするようにしたので、パージ制御
弁31の閉弁中のバイアス電流による消費電力増加やコ
イル温度上昇を回避できると共に、ばねによる閉弁力を
確実に働かせてパージ制御弁31を閉弁状態に確実に保
持することができる。
In the above embodiment, the purge control valve 3
When the valve closing state of No. 1 continues for a predetermined time Td or more, the solenoid coil 40 is turned on by the bias current on / off circuit 38.
Is turned off, it is possible to avoid an increase in power consumption and a rise in coil temperature due to the bias current during the closing of the purge control valve 31, and to reliably operate the purge control valve 31 by using the valve closing force of the spring. The closed state can be reliably maintained.

【0027】尚、上記実施形態では、バイアス電流が一
旦オフされると、その後、コンパレータ35の出力(デ
ューティ信号Dutyを反転した信号)の立上がり/立
下がりエッジが検出されるまで、バイアス電流がオフさ
れた状態が続くようになっているが、例えば、バイアス
電流がオフされている時には、エンジン制御回路32内
のマイクロコンピュータからデューティ信号Dutyを
出力する前に、バイアス電流通電再開用のパルスを出力
し、このパルスによってバイアス電流オン/オフ回路3
8の出力をハイレベルに反転させてバイアス電流の通電
を再開した後にデューティ信号Dutyを出力するよう
にしても良い。
In the above embodiment, once the bias current is turned off, the bias current is turned off until a rising / falling edge of the output of the comparator 35 (a signal obtained by inverting the duty signal Duty) is detected. For example, when the bias current is turned off, a pulse for resuming the supply of the bias current is output before the microcomputer in the engine control circuit 32 outputs the duty signal Duty. The bias current on / off circuit 3
The duty signal Duty may be output after the output of No. 8 is inverted to a high level and the application of the bias current is restarted.

【0028】また、上記実施形態では、ソレノイドコイ
ル40によるサージ電圧を吸収する手段としてダイオー
ド52を用いたが、これに代えて、ツェナーダイオード
やCR回路等を使用したサージ吸収回路を用いても良
い。また、スイッチング素子42,47,55は、MO
SFETに代えて、バイポーラトランジスタ、IGB
T、サイリスタ等の他のスイッチング素子を使用しても
良い。
In the above-described embodiment, the diode 52 is used as a means for absorbing a surge voltage generated by the solenoid coil 40. However, a surge absorbing circuit using a Zener diode, a CR circuit, or the like may be used instead. . The switching elements 42, 47, 55 are
Bipolar transistor, IGB instead of SFET
Other switching elements such as T and thyristor may be used.

【0029】その他、本発明は、パージ制御弁の制御装
置に限定されず、例えばアイドルスピードコントロール
バルブ(ISCV)等、自動車に使用される各種の電磁
弁や、自動車以外に使用される各種の電磁弁の制御装置
にも適用可能である。
In addition, the present invention is not limited to the control device of the purge control valve, but includes various solenoid valves used for automobiles such as an idle speed control valve (ISCV), and various solenoids used for other than automobiles. The present invention is also applicable to a valve control device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を燃料蒸発ガスパージシステムに適用し
た一実施形態におけるパージ制御回路の構成を示す回路
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a purge control circuit according to an embodiment in which the present invention is applied to a fuel evaporative gas purge system.

【図2】パージ制御回路の各部の電圧波形を示すタイム
チャート
FIG. 2 is a time chart showing voltage waveforms at various parts of a purge control circuit.

【図3】燃料蒸発ガスパージシステムの構成を概略的に
示す図
FIG. 3 is a diagram schematically showing a configuration of a fuel evaporative gas purge system.

【図4】(a)は本発明の実施形態におけるパージ制御
弁の開弁特性を示す図、(b)は従来のパージ制御弁の
開弁特性を示す図
FIG. 4A is a diagram showing the valve opening characteristics of a purge control valve according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a diagram showing the valve opening characteristics of a conventional purge control valve.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12…吸気管、17…燃料タンク、21…燃料蒸発ガス
パージシステム、23…キャニスタ、24…吸着体、2
6…キャニスタ閉塞弁、30a,30b…パージ通路、
31…パージ制御弁(電磁弁)、32…エンジン制御回
路、33…パージ制御回路、37…デューティ制御回
路、38…バイアス電流オン/オフ回路(バイアス電流
制御手段)、39…フェールセーフ回路、40…ソレノ
イドコイル、42…スイッチング素子、46…バイアス
電流制御回路(バイアス電流制御手段)、47…スイッ
チング素子、48…電流検出抵抗、53…異常検出回
路、55…スイッチング素子。
12 ... intake pipe, 17 ... fuel tank, 21 ... fuel evaporative gas purge system, 23 ... canister, 24 ... adsorbent, 2
6: canister closing valve, 30a, 30b: purge passage,
31: Purge control valve (electromagnetic valve), 32: Engine control circuit, 33: Purge control circuit, 37: Duty control circuit, 38: Bias current on / off circuit (bias current control means), 39: Fail safe circuit, 40 ... Solenoid coil, 42 switching element, 46 bias current control circuit (bias current control means), 47 switching element, 48 current detection resistor, 53 abnormality detection circuit, 55 switching element.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G084 BA06 BA27 DA04 DA13 EA07 EC01 EC03 EC06 FA00 3G301 HA01 HA14 JA14 LA04 MA11 NB03 NC02 NE23 PB09Z PG02Z 3H106 EE01 EE48 FA02 FB08 FB43 GA30 KK17  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3G084 BA06 BA27 DA04 DA13 EA07 EC01 EC03 EC06 FA00 3G301 HA01 HA14 JA14 LA04 MA11 NB03 NC02 NE23 PB09Z PG02Z 3H106 EE01 EE48 FA02 FB08 FB43 GA30 KK17

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電磁弁の弁体をばねによって閉弁方向へ
付勢し、該電磁弁のソレノイドコイルに電流を流すこと
で、前記弁体を前記ばねに抗して開弁方向に駆動して電
磁弁の開度を制御する電磁弁制御装置において、 前記ソレノイドコイルに所定のバイアス電流を流すバイ
アス電流制御手段を備えていることを特徴とする電磁弁
制御装置。
1. A valve body of an electromagnetic valve is urged in a valve closing direction by a spring, and a current is supplied to a solenoid coil of the electromagnetic valve to drive the valve body in a valve opening direction against the spring. An electromagnetic valve control device for controlling an opening degree of an electromagnetic valve by using a bias current control means for supplying a predetermined bias current to the solenoid coil.
【請求項2】 前記バイアス電流制御手段は、前記バイ
アス電流による開弁方向の電磁力が閉弁時の前記ばねに
よる閉弁力をほぼキャンセルするように前記バイアス電
流を設定することを特徴とする請求項1に記載の電磁弁
制御装置。
2. The bias current control means sets the bias current such that the electromagnetic force in the valve opening direction by the bias current substantially cancels the valve closing force by the spring when the valve is closed. The solenoid valve control device according to claim 1.
【請求項3】 前記バイアス電流制御手段は、前記電磁
弁の閉弁状態が所定時間以上継続した時に前記バイアス
電流をオフすることを特徴とする請求項1又は2に記載
の電磁弁制御装置。
3. The solenoid valve control device according to claim 1, wherein the bias current control unit turns off the bias current when the closed state of the solenoid valve continues for a predetermined time or more.
【請求項4】 前記電磁弁は、燃料タンク内から生じた
燃料蒸発ガスを内燃機関の吸気管にパージするパージ経
路の途中にパージ制御弁として設けられていることを特
徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電磁弁制御
装置。
4. The valve according to claim 1, wherein the solenoid valve is provided as a purge control valve in the middle of a purge path for purging fuel vapor generated in the fuel tank into an intake pipe of the internal combustion engine. 3. The electromagnetic valve control device according to any one of 3.
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