JP2005344684A - Solenoid valve drive mechanism - Google Patents
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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2001−351814号公報に開示されている燃料噴射弁のニードルを作動させる電磁アクチュエータ駆動回路がある。図4に示すように、電磁アクチュエータ駆動回路11は、直流電源21と、コンデンサ22と、電流値制御用FET32と、断接用FET31と、抵抗33と、制御回路54と、第1ダイオード41と、第2のダイオード42とから構成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an electromagnetic valve driving device, there is an electromagnetic actuator driving circuit that operates a needle of a fuel injection valve disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-351814. As shown in FIG. 4, the electromagnetic
コンデンサ22は、直流電源21の出力電圧を平滑するための素子である。コンデンサ22の一端は直流電源21の+端子に接続され、他端は直流電源21の−端子に接続されるとともに接地されている。
The capacitor 22 is an element for smoothing the output voltage of the
電流値制御用FET32は、制御回路54からの電流設定信号に基づいてオン/オフすることで、電磁コイル12に流れる電流を制御するスイッチング素子である。断接用FET31は、制御回路54からの駆動信号に基づいてオン/オフすることで、電磁コイル12に流れる電流を断続するスイッチング素子である。電磁コイル12の一端は電流値制御用FET32を介して直流電源21の+端子とコンデンサ22の接続点に接続され、他端は断接用FET31及び電流検出用の抵抗33を介して接地されている。
The current
第1及び第2のダイオード41,42は、電磁コイル12に流れていた電流が遮断されることで発生するフライホイール電流(以下、還流電流という。)を流すための素子である。第1のダイオード41のアノードは電磁コイル12と断接用FET31の接続点に、カソードは直流電源21の+端子とコンデンサ22の接続点にそれぞれ接続されている。第2のダイオード42のアノードは接地され、カソードは電流値制御用FET32と電磁コイル12の接続点に接続されている。
The first and
そして、制御回路54の駆動信号に基づいて断接用FET31がオンする。さらに、制御回路54の電流設定信号に基づいて電流値制御用FET32がスイッチングを繰り返すことで、直流電源21及びコンデンサ22から電磁コイル12に、ニードルを吸引するための大電流である吸引電流が供給される。
Based on the drive signal from the
ニードルの吸引が完了すると、制御回路54の駆動信号に基づいて断切用FET31が一時的にオフする。断切用FET31がオフすることで電磁コイル12に還流電流が発生する。還流電流は、電磁コイル12から、第1のダイオード41、コンデンサ22、第2のダイオード42を経て、コンデンサ22に至る経路で流れ、コンデンサ22を充電する。吸引電流を供給することで低下したコンデンサの電圧は、還流電流による充電で回復する。
When the needle suction is completed, the
その後、制御回路54の電流設定信号に基づいて電流値制御用FET32がスイッチングを繰り返すことで、直流電源21及び電圧の回復したコンデンサ22から電磁コイル12に、吸引したニードルを保持するための小電流である保持電流が安定して供給される。
前述した電磁アクチュエータ駆動回路11では、電磁コイル12に発生する還流電流でコンデンサ22を充電するための第1のダイオード41が必要である。そのため、電磁アクチュエータ駆動回路11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インジェクタ駆動装置に適用した場合、エンジンの各気筒毎に第1のダイオード41を設けなければならない。従って、インジェクタ駆動装置の小型化の要求があるにもかかわらず、部品点数を削減することができず、装置を小型化することが困難であった。
In the electromagnetic
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電磁弁の駆動性能を低下させることなく部品点数を削減し、小型化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 an object of the present invention is to provide an electromagnetic valve driving device capable of reducing the number of parts and reducing the size without reducing the driving performance of the electromagnetic valve. To do.
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、昇圧回路の昇圧用コンデンサの容量を開弁電流及び保持電流が供給できる大きさにすることで、電磁弁駆動装置の回路構成を簡素化できることを思いつき、本発明を完成するに至った。 Therefore, the present inventor has conducted extensive research and attempts to solve this problem, and as a result of repeating trial and error, the capacity of the boosting capacitor of the booster circuit is made large enough to supply the valve opening current and the holding current. The inventors have come up with the idea that the circuit configuration of the driving device can be simplified, and have completed the present invention.
すなわち、請求項1に記載の電磁弁駆動装置は、直流電源の出力電圧を昇圧して出力する昇圧回路と、前記昇圧回路と電磁弁のコイルとの間に接続されオン/オフすることで前記昇圧回路から前記コイルに前記電磁弁を開弁させる開弁電流及び前記電磁弁の開弁後に開弁状態を保持させる前記開弁電流より小さい保持電流を供給するスイッチング素子とを備えた電磁弁駆動装置において、さらに、前記昇圧回路は、前記直流電源の出力電圧を昇圧した電圧で充電され、前記コイルに前記吸引電流及び前記保持電流を供給することができる容量の充電用コンデンサを有することを特徴とする。
In other words, the electromagnetic valve driving device according to
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、前記充電用コンデンサは、1000μF以上の容量を有す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 charging capacitor further has a capacity of 1000 μF or more.
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、前記充電用コンデンサは、1つのコンデンサで構成されることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the electromagnetic valve driving device according to the first or second aspect, wherein the charging capacitor is composed of a single capacitor.
請求項4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、前記充電用コンデンサは、複数のコンデンサを並列接続して構成されることを特徴とする。
The electromagnetic valve driving device according to
請求項5に記載の電磁弁駆動装置は、請求項1乃至4に記載の電磁弁駆動装置において、さらに、前記充電用コンデンサは、電解コンデンサであ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 to fourth aspects, the charging capacitor is an electrolytic capacitor.
請求項6に記載の電磁弁駆動装置は、請求項1乃至5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 sixth aspect of the present invention, there is provided the electromagnetic valve driving device according to any one of the first to fifth 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、昇圧回路を構成する充電用コンデンサで、電磁弁のコイルに開弁電流及び保持電流を供給することができる。そのため、前述した電磁アクチュエータ駆動回路のように、電磁弁のコイルに発生する還流電流で充電用コンデンサを充電し、充電用コンデンサの電圧を回復させる必要がなくなり、回路を簡素化することができる。従って、電磁弁の駆動性能を確保するとともに、回路が簡素化し部品点数が削減することで、装置を小型化することができる。 According to the electromagnetic valve driving device of the first aspect, the valve opening current and the holding current can be supplied to the coil of the electromagnetic valve by the charging capacitor constituting the booster circuit. Therefore, unlike the above-described electromagnetic actuator drive circuit, it is not necessary to charge the charging capacitor with the reflux current generated in the coil of the electromagnetic valve to restore the voltage of the charging capacitor, and the circuit can be simplified. Therefore, while ensuring the drive performance of the solenoid valve, the circuit can be simplified and the number of parts can be reduced, thereby reducing the size of the apparatus.
請求項2に記載の電磁弁駆動装置によれば、充電用コンデンサの容量を1000μF以上とすることで、電磁弁を駆動するのに充分な開弁電流及び保持電流を確保することができる。そのため、電磁弁の駆動性能を確実に確保することができる。電磁弁は、開弁電流が流れることで開弁し、開弁後、開弁電流より小さい保持電流が流れることで開弁状態が保持される。保持電流に比べて大きな開弁電流は、開弁時の極わずかな時間にしか流れない。そのため、充電用コンデンサの容量は、1000μF以上、好ましくは2000μF以上、より好ましくは3000μF以上であれば、充分な開弁電流及び保持電流を供給することができる。 According to the electromagnetic valve driving device of the second aspect, by setting the capacity of the charging capacitor to 1000 μF or more, it is possible to ensure a valve opening current and a holding current sufficient to drive the electromagnetic valve. Therefore, it is possible to reliably ensure the driving performance of the solenoid valve. The solenoid valve opens when a valve opening current flows. After the valve is opened, a holding current smaller than the valve opening current flows to maintain the valve open state. A valve opening current larger than the holding current flows only in a very short time when the valve is opened. Therefore, if the capacity of the charging capacitor is 1000 μF or more, preferably 2000 μF or more, more preferably 3000 μF or more, sufficient valve opening current and holding current can be supplied.
請求項3に記載の電磁弁駆動装置によれば、充電用コンデンサを1つのコンデンサで構成することで、部品点数の増加を抑えることができる。 According to the electromagnetic valve driving device of the third aspect, the increase in the number of parts can be suppressed by configuring the charging capacitor with one capacitor.
請求項4に記載の電磁弁駆動装置によれば、複数のコンデンサを並列接続して充電用コンデンサを構成することで、最適な容量を自由に設定することができる。そのため、開弁電流及び保持電流が確実に確保され、電磁弁の駆動性能の低下を防止することができる。 According to the electromagnetic valve driving device of the fourth aspect, an optimum capacity can be freely set by configuring a charging capacitor by connecting a plurality of capacitors in parallel. Therefore, the valve opening current and the holding current are reliably ensured, and the drive performance of the solenoid valve can be prevented from being lowered.
請求項5に記載の電磁弁駆動装置によれば、充電用コンデンサを電解コンデンサで構成することで、必要とする容量を確保するとともに大きさを抑えることができる。電解コンデンサは、他の種類のコンデンサに比べ、大容量であるにも関わらず小型である。そのため、電磁弁の駆動性能を確保しつつ、さらに装置を小型化することができる。 According to the electromagnetic valve driving device of the fifth aspect, the required capacity can be ensured and the size can be suppressed by configuring the charging capacitor with an electrolytic capacitor. Electrolytic capacitors are smaller than other types of capacitors, despite their large capacity. Therefore, the device can be further downsized while ensuring the drive performance of the solenoid valve.
請求項6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部品点数を削減し、燃料噴射装置を小型化することができる。 According to the electromagnetic valve driving device of the sixth aspect, the number of parts of the fuel injection device mounted on the vehicle can be reduced, and the fuel injection device can be downsized.
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インジェクタ駆動装置に適用した例を示す。 This embodiment shows an example in which the electromagnetic valve driving device according to the present invention is applied to an injector driving device that injects fuel into each cylinder of an engine mounted on a vehicle.
(第1実施形態)
第1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。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a circuit diagram of the injector driving device according to the first embodiment, and FIG. 2 shows a waveform of a fuel injection signal and a current waveform flowing through a 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、高電圧駆動用FET112(スイッチング素子)と、高電圧駆動用FET駆動回路113と、還流ダイオード114と、気筒選択用FET115と、ソレノイドコイル電流検出抵抗116と、気筒選択用FET駆動回路117と、制御回路118とから構成されている。
First, a specific configuration will be described. As shown in FIG. 1, the injector driving device 1 (solenoid valve driving 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
ここで、インジェクタ5〜7に対する気筒選択用FET、ソレノイドコイル電流検出抵抗、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FET115、ソレノイドコイル電流検出抵抗116、気筒選択用FET駆動回路117と構成が同じであるため省略してある。
Here, the cylinder selection FET, the solenoid coil current detection resistor, and the cylinder selection FET drive circuit for the
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、平滑用チョークコイル110aと、平滑用コンデンサ110bとから構成されている。平滑用チョークコイル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の負極端子は車体等に接地されている。平滑用チョークコイル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の他端は接地されている。平滑用チョークコイル110aと平滑用コンデンサ110bの接続点は昇圧回路111に接続されている。
The smoothing
昇圧回路111は、制御回路118の出力信号に基づいて作動し、平滑回路110を介して入力されるバッテリ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は、昇圧用チョークコイル111aと、逆流防止用ダイオード111bと、昇圧用FET111cと、昇圧用FET駆動回路111dと、チョークコイル電流検出抵抗111eと、昇圧用コンデンサ111f(充電用コンデンサ)とから構成されている。
The
昇圧用チョークコイル111aは、磁気エネルギーを蓄積、放出するとともに電圧を誘起する素子である。昇圧用チョークコイル111aの一端は平滑回路110を構成する平滑用チョークコイル110aと平滑用コンデンサ110bの接続点に、他端は逆流防止用ダイオード111bのアノードにそれぞれ接続されている。
The
昇圧用FET111cは、昇圧用チョークコイル111aに流れる電流を制御するためのスイッチング素子である。昇圧用FET111cのドレインは昇圧用チョークコイル111aと逆流防止用ダイオード111bの接続点に、ゲートは昇圧用FET駆動回路111dにそれぞれ接続され、ソースはチョークコイル電流検出抵抗111eを介して接地されている。
The step-up
昇圧用FET駆動回路111dは、制御回路118の出力信号に基づいて、昇圧用FET111cをスイッチングするための回路である。昇圧用FET駆動回路111dの入力端子は制御回路118に、出力端子は昇圧用FET111cのゲートにそれぞれ接続されている。
The step-up
昇圧用コンデンサ111fは、逆流防止ダイオード111bを介して出力される昇圧された電圧を充電するための素子である。昇圧用コンデンサ111fは、使用温度の上限が120℃であり、さらに、インジェクタ4〜7に後述する吸引電流及び保持電流を供給するのに充分な容量、例えば、1000μFの容量を有する高耐熱性の電解コンデンサである。昇圧用コンデンサ111fの一端は逆流防止用ダイオード111bのカソードと制御回路118と高電圧駆動用FET112に接続され、他端は接地されている。
The boosting
高電圧駆動用FET112は、昇圧回路111からインジェクタ4〜7に、吸引電流及び保持電流を供給するためのスイッチング素子である。吸引電流は、インジェクタ4〜7の開弁初期において必要とされる大電流である。保持電流は、インジェクタ4〜7の開弁後に、開弁状態を保持するために必要とされる、吸引電流より小さい小電流である。高電圧駆動用FET112のドレインは逆流防止用ダイオード111bと昇圧用コンデンサ111fの接続点に、ゲートは高電圧駆動用FET駆動回路113に、ソースは還流ダイオード114とインジェクタ4〜7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113は、制御回路118の出力信号に基づいて、高電圧駆動用FET112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113の入力端子は制御回路118に、出力端子は高電圧駆動用FET112のゲートにそれぞれ接続されている。
The high voltage driving
還流ダイオード114は、高電圧駆動用FET112がオフしたときに、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。還流ダイオード114のアノードは接地され、カソードは高電圧駆動用FET112とインジェクタ4〜7の接続点に接続されている。
The free-wheeling
気筒選択用FET115は、高電圧駆動用FET112を介して供給される吸引電流及び保持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FET115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117にそれぞれ接続され、ソースはソレノイドコイル電流検出抵抗116を介して接地されている。
The
ソレノイドコイル電流検出抵抗116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。ソレノイドコイル電流検出抵抗116の一端は気筒選択用FET115のソースに接続され、他端は接地されている。ソレノイドコイル電流検出抵抗116と気筒選択用FET115の接続点は制御回路118に接続されている。
The solenoid coil
気筒選択用FET駆動回路117は、制御回路118の出力信号に基づいて、気筒選択用FET115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117の入力端子は制御回路118に、出力端子は気筒選択用FET115のゲートにそれぞれ接続されている。
The cylinder selection
制御回路118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高電圧駆動用FET112及び気筒選択用FET115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118の4つの入力端子はECU3にそれぞれ接続されている。また、制御回路118の別の3つの入力端子は、昇圧用FET111cとチョークコイル電流検出抵抗111eの接続点と、逆流防止用ダイオード111bと昇圧用コンデンサ111fの接続点と、気筒選択用FET115とソレノイドコイル電流検出抵抗116の接続点にそれぞれ接続されている。さらに、制御回路118の3つの出力端子は、昇圧用FET駆動回路111dと、高圧駆動用FET駆動回路113と、気筒選択用FET駆動回路117の入力端子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、バッテリ2の出力電圧は、平滑回路110で平滑され、昇圧回路111に入力される。制御回路118は、昇圧回路111を構成するチョークコイル電流検出抵抗111eの電圧と昇圧用コンデンサ111fの電圧をそれぞれ所定の閾値と比較する。制御回路118は、その比較結果に基づいて、昇圧用コンデンサ111fの電圧が85〜105Vの範囲内の電圧となるように、昇圧用FET駆動回路111dを介して昇圧用FET111cをスイッチングさせる。これにより、昇圧回路111は、バッテリ2の出力電圧12Vを85〜105Vの高電圧に昇圧して、昇圧用コンデンサ111fを介して出力する。昇圧用コンデンサ111fの電圧は、高電圧駆動用FET112のドレインに印加される。
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 output voltage of 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118は、気筒選択用FET駆動回路117を介して気筒選択用FET115をオンさせる。さらに、制御回路118は、高電圧駆動用FET駆動回路113を介して高電圧駆動用FET112をオンさせる。高電圧駆動用FET112がオンすることで、昇圧回路111から高電圧駆動用FET112を介してソレノイドコイル4aに電流が流れ、インジェクタ4が開弁して気筒内への燃料の噴射を開始する。(図2のt0)
When the ignition switch is turned on, the ECU 3 sequentially outputs fuel injection signals from the
ソレノイドコイル4aに流れる電流は、ソレノイドコイル電流検出抵抗116で電圧に変換され、制御回路118に入力される。この電流が吸引電流閾値I1に達すると、制御回路118は高電圧駆動用FET駆動回路113を介して高電圧駆動用FET112をオフさせる。高電圧駆動用FET112がオフすることで、昇圧回路111からソレノイドコイル4aへの電流の供給が遮断される。(図2のt1)
The current flowing through the
ソレノイドコイル4aへの電流の供給が遮断されると、ソレノイドコイル4aに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FET115、ソレノイドコイル電流検出抵抗116、接地を経て、還流ダイオード114、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。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118は、高電圧駆動用FET駆動回路113を介して高電圧駆動用FET112をオンさせる。高電圧駆動用FET112がオンすると、昇圧回路111から高電圧駆動用FET112を介してソレノイドコイル4aに電流が流れ、インジェクタ4が開弁状態を保持し燃料の噴射を継続する。(図2のt2)
When the supply of current to the
電流が増加し保持電流上限閾値I3になると、制御回路118は、高電圧駆動用FET駆動回路113を介して高電圧駆動用FET112をオフさせる。高電圧駆動用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 current increases and reaches the holding current upper limit threshold value I3, the
以降、制御回路118は、ソレノイドコイル4aに流れる電流の大きさに応じて高電圧駆動用FET112をオン/オフさせ、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118は、高電圧駆動用FET駆動回路113を介して高電圧駆動用FET112をオフさせるとともに、気筒選択用FET駆動回路117を介して気筒選択用FET115をオフさせる。高電圧駆動用FET112と気筒選択用FET115がオフすることで、ソレノイドコイル4aの電流が遮断され、インジェクタ4は閉弁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118がソレノイドコイル5a〜7aの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, based on the fuel injection signals of the
最後に具体的効果について説明する。第1実施形態によれば、インジェクタ駆動装置1は、昇圧回路111を構成する昇圧用コンデンサ111fで、ソレノイドコイル4a〜7aに開弁電流及び保持電流を供給することができる。そのため、インジェクタ4〜7の駆動性能を確保するとともに、回路が簡素化し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 first embodiment, the
インジェクタ駆動装置1は、昇圧用コンデンサ111fの容量を1000μFとすることで、インジェクタ4〜7を駆動するのに充分な開弁電流及び保持電流を確保することができる。そのため、インジェクタ4〜7の駆動性能を確実に確保することができる。インジェクタは、開弁電流が流れることで開弁し、開弁後、開弁電流より小さい保持電流が流れることで開弁状態が保持される。保持電流に比べて大きな開弁電流は、開弁時の極わずかな時間にしか流れない。そのため、昇圧用コンデンサ111fの容量は、1000μFであれば、充分な開弁電流及び保持電流を供給することができる。
The
また、インジェクタ駆動装置1は、昇圧用コンデンサ111fを1つのコンデンサで構成することで、部品点数の増加を抑えることができる。
Moreover, the
さらに、インジェクタ駆動装置1は、昇圧用コンデンサ111fを電解コンデンサで構成することで、必要とする容量を確保するとともに大きさを抑えることができる。そのため、インジェクタ4〜7の駆動性能を確保しつつ、さらにインジェクタ装置1を小型化することができる。
Furthermore, the
なお、上述した実施形態では、昇圧用コンデンサ111fの使用温度の上限が120℃であり、容量が1000μFである例を挙げているが、これに限られるものではない。例えば、昇圧用コンデンサの使用温度の上限が120℃以上であってもよい。これにより、インジェクタ駆動装置の耐熱性が上がることで、信頼性をさらに向上することができる。また、昇圧用コンデンサの容量が1000μF以上、好ましくは2000μF以上、より好ましくは3000μF以上であってもよい。これにより、インジェクタを駆動するための電流容量が増加し、インジェクタをさらに安定して駆動することができる。
In the above-described embodiment, an example is given in which the upper limit of the use temperature of the boosting
(第2実施形態)
次に、第2実施形態におけるインジェクタ駆動装置の回路図を図3に示す。ここでは、第1実施形態におけるインジェクタ駆動装置との相違部分についてのみ説明し、共通する部分ついては、必要とされる箇所以外説明を省略する。なお、前記実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明する。
(Second Embodiment)
Next, FIG. 3 shows a circuit diagram of the injector driving device in the second embodiment. Here, only the difference from the injector driving device in the first embodiment will be described, and the description of the common parts will be omitted except for the necessary parts. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the element same as the said embodiment.
まず、具体的構造について説明する。図3に示すように、昇圧回路111は、昇圧用チョークコイル111aと、逆流防止用ダイオード111bと、昇圧用FET111cと、昇圧用FET駆動回路111dと、チョークコイル電流検出抵抗111eと、昇圧用コンデンサ111g、111h(充電用コンデンサ)とから構成されている。
First, a specific structure will be described. As shown in FIG. 3, the
昇圧用コンデンサ111g、111hは昇圧された電圧を充電するための素子である。昇圧用コンデンサ111g、111hは、例えば、使用温度の上限がそれぞれ120℃であり、さらに、容量がそれぞれ660μFの電解コンデンサである。昇圧用コンデンサ111g、111hの一端はともに逆流防止用ダイオード111bのカソードと制御回路118と高電圧駆動用FET112に接続され、他端はともにに接地されている。2つの昇圧用コンデンサ111g、111hは、並列接続されることで、インジェクタ4〜7に、吸引電流及び保持電流を供給するのに充分な1320μFの容量となる。
The boosting
高電圧駆動用FET112のドレインは逆流防止用ダイオード111bと昇圧用コンデンサ111g、111hの接続点に、ゲートは高電圧駆動用FET駆動回路113に、ソースは還流ダイオード114とインジェクタ4〜7にそれぞれ接続されている。
The drain of the high
制御回路118の別の3つの入力端子は、昇圧用FET111cとチョークコイル電流検出抵抗111eの接続点と、逆流防止用ダイオード111bと昇圧用コンデンサ111g、111hの接続点と、気筒選択用FET115とソレノイドコイル電流検出抵抗116の接続点にそれぞれ接続されている。
Another three input terminals of the
第2実施形態におけるインジェクタ駆動装置は、第1実施形態におけるインジェクタ駆動装置に対して、昇圧用コンデンサの構成及び容量が変わったのみで、動作は同じである。そのため、具体的動作についての説明は省略する。 The operation of the injector driving device in the second embodiment is the same as that of the injector driving device in the first embodiment, except that the configuration and capacity of the boosting capacitor are changed. Therefore, the description about a specific operation is omitted.
最後に、具体的効果について説明する。第2の実施形態によれば、インジェクタ駆動装置1は、2つの昇圧用コンデンサ111g、111hを並列接続して1つの昇圧用コンデンサを構成することで、最適な容量(この場合、1320μF)を設定することができる。そのため、開弁電流及び保持電流が確実に確保され、電磁弁の駆動性能の低下を防止することができる。
Finally, specific effects will be described. According to the second embodiment, the
なお、上述した実施形態では、2つの昇圧用コンデンサ111g、111hを並列接続した例を挙げているが、これに限られるものではない。例えば、3つ以上の昇圧コンデンサを並列接続して構成してもよい。並列接続された複数の昇圧コンデンサの合成容量が、インジェクタの吸引電流及び保持電流を供給するのに充分な容量であればよい。
In the above-described embodiment, an example in which two boosting
1・・・インジェクタ駆動装置(電磁弁駆動装置)、110・・・平滑回路、110a・・・平滑用チョークコイル、110b・・・平滑用コンデンサ、111・・・昇圧回路、
111a・・・昇圧用チョークコイル、111b・・・逆流防止用ダイオード、111c・・・昇圧用FET、111d・・・昇圧用FET駆動回路、111e・・・チョークコイル電流検出抵抗、111f〜111h・・・昇圧用コンデンサ(充電用コンデンサ)、112・・・高電圧駆動用FET(スイッチング素子)、113・・・高電圧駆動用FET駆動回路、114・・・還流ダイオード、115・・・気筒選択用FET、116・・・ソレノイドコイル電流検出抵抗、117・・・気筒選択用FET駆動回路、118・・・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
111a: boosting choke coil, 111b: backflow prevention diode, 111c: boosting FET, 111d: boosting FET drive circuit, 111e: choke coil current detection resistor, 111f to 111h .. Boosting capacitor (charging capacitor), 112... High voltage driving FET (switching element), 113... High voltage driving FET drive circuit, 114. FET, 116 ... solenoid coil current detection resistor, 117 ... cylinder selection FET drive circuit, 118 ... control circuit, 2 ... battery, 3 ... ECU, 4-7 ...
Claims (6)
さらに、前記昇圧回路は、前記直流電源の出力電圧を昇圧した電圧で充電され、前記コイルに前記吸引電流及び前記保持電流を供給することができる容量の充電用コンデンサを有することを特徴とする電磁弁駆動装置。 A booster circuit that boosts and outputs the output voltage of a DC power source, and an open circuit that opens and closes the solenoid valve from the booster circuit by being connected between the booster circuit and the solenoid valve coil. An electromagnetic valve driving device comprising: a switching element that supplies a valve current and a holding current smaller than the valve opening current that holds the valve open state after the solenoid valve is opened;
Further, the booster circuit is charged with a voltage obtained by boosting the output voltage of the DC power supply, and has a charging capacitor having a capacity capable of supplying the suction current and the holding current to the coil. Valve drive device.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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- 2004-06-07 JP JP2004168603A patent/JP2005344684A/en active Pending
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