JP2017137908A - Solenoid valve control device and electromagnetic fuel injection valve - Google Patents

Solenoid valve control device and electromagnetic fuel injection valve Download PDF

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弘智 氏家
Hirotomo Ujiie
弘智 氏家
淳史 倉内
Junji Kurauchi
淳史 倉内
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve controllability of a fuel injection amount by shortening an operation time and a bounce time in closing a solenoid valve as a fuel injection valve.SOLUTION: There is provided a solenoid valve control device 100 for controlling a solenoid valve 170 constituted so that electromagnetic force is selectively generated in two directions opposed to each other with respect to a valve element 212, which includes an energization control circuit 158 for controlling energization to the solenoid valve in moving the valve element from a valve opening position to a valve closing position. The energization control circuit controls applied voltage or energization voltage to the solenoid valve in accordance with a prescribed time change pattern on voltage or current, and the prescribed time change pattern includes application of first voltage to the solenoid valve or energization of first current to the solenoid valve so that electromagnetic force from the valve opening position toward the valve closing position is energized to the valve element.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、内燃機関において気筒への燃料噴射を制御する電磁弁の動作を制御する電磁弁制御装置、及び当該装置により制御される電磁弁である電磁式燃料噴射弁に関し、特に、閉弁動作における弁体の動きを適切に制御して開弁から閉弁までの燃料噴射量を精度良く制御することのできる電磁弁制御装置、及び当該装置により制御される電磁弁である電磁式燃料噴射弁に関する。   The present invention relates to an electromagnetic valve control device that controls the operation of an electromagnetic valve that controls fuel injection into a cylinder in an internal combustion engine, and an electromagnetic fuel injection valve that is an electromagnetic valve controlled by the device, and in particular, a valve closing operation. Valve control apparatus capable of accurately controlling the fuel injection amount from the valve opening to the valve closing by appropriately controlling the movement of the valve body in the valve, and the electromagnetic fuel injection valve which is an electromagnetic valve controlled by the apparatus About.

内燃機関の動作を制御するためには、当該内燃機関における燃料噴射量を精度よく制御することが必要となる。このような燃料噴射量の制御は、従来、燃料噴射弁である電磁弁への電圧印加時間を制御することにより行われている。この場合、電磁弁を開弁状態から閉弁状態へ移行する閉弁動作においては、電圧印加の終了後に電磁弁の通電電流が下降して当該電磁弁の弁体が開弁位置から閉弁位置に達するまでの弁体移動時間と、弁体が当該閉弁位置を規定する座(又はストッパ部)に衝突してバウンドを繰り返す期間(バウンス期間)と、により、実際の燃料噴射量は電圧印加時間から計算される噴射量よりも多くなり得る。   In order to control the operation of the internal combustion engine, it is necessary to accurately control the fuel injection amount in the internal combustion engine. Such control of the fuel injection amount is conventionally performed by controlling the voltage application time to the solenoid valve which is a fuel injection valve. In this case, in the valve closing operation in which the solenoid valve is shifted from the open state to the closed state, the energization current of the solenoid valve decreases after the voltage application is completed, and the valve body of the solenoid valve is moved from the open position to the closed position. The actual fuel injection amount is a voltage applied based on the time required for the valve body to move to the position and the period when the valve body collides with the seat (or stopper) that defines the valve closing position and repeats bouncing (bounce period). It can be greater than the amount of injection calculated from the time.

図7は、従来技術に従う電磁弁制御における電磁弁の動作の一例を示した図である。図7(a)、(b)、(c)は、それぞれ、電磁弁への印加電圧の時間変化(ライン700で示されている)、電磁弁に流れる電流(通電電流)の時間変化(ライン702で示されている)、及び電磁弁の弁体のリフト量(すなわち、閉弁位置から開弁位置への移動量)の時間変化(ライン704で示されている)、を示す図であり、各図において横軸は時間を示している。   FIG. 7 is a diagram showing an example of the operation of the solenoid valve in the solenoid valve control according to the prior art. FIGS. 7A, 7B, and 7C are respectively the time change of the voltage applied to the solenoid valve (shown by line 700) and the time change of the current flowing through the solenoid valve (energization current) (line). 702) and the time variation (indicated by line 704) of the lift amount of the valve body of the solenoid valve (that is, the amount of movement from the valve closing position to the valve opening position). In each figure, the horizontal axis indicates time.

時刻tm1に、電磁弁に電圧VUを印加すると(図7(a))、電磁弁に流れる電流が弁体移動に必要な電流に達するまでの時間が経過したtm2において当該電磁弁の弁体が閉弁位置から開弁位置へ向かって移動を開始する(図7(c))。その後、弁体が開弁位置に達するのに十分な時間が経過した時刻tm3に電圧VUより小さい電圧VBが電磁弁に印加されると(図7(a))、電磁弁の通電電流は開弁状態を維持するのに十分な電流値まで下降し(図7(b))、弁体は開弁位置に維持される(図7(c))。そして、所定量の燃料噴射が完了する時刻tm4に電磁弁への電圧印加が停止されると(図7(a))、通電電流はゼロへ向かって下降し始める(図7(b))。 When voltage V U is applied to the solenoid valve at time t m1 (FIG. 7 (a)), at time t m2 when the time until the current flowing through the solenoid valve reaches the current required for moving the valve body has elapsed, The valve body starts moving from the valve closing position toward the valve opening position (FIG. 7C). Thereafter, when a voltage V B smaller than the voltage V U is applied to the solenoid valve at time t m3 when a sufficient time has elapsed for the valve element to reach the valve open position (FIG. 7A), the solenoid valve is energized. The current drops to a current value sufficient to maintain the valve open state (FIG. 7 (b)), and the valve body is maintained in the valve open position (FIG. 7 (c)). Then, when voltage application to the solenoid valve is stopped at time t m4 when the fuel injection of a predetermined amount is completed (FIG. 7A), the energization current starts to decrease toward zero (FIG. 7B). .

このとき、電磁弁のコイルに発生する逆起電力等により、通電電流は即座にゼロにはならず、当該コイルのインダクタンスや巻線抵抗等で定まる時定数をもって減少する。このため、電磁弁のコイルに発生していた磁界も時定数をもって減少することとなり、電圧印加が停止された時刻tm4から弁体が閉弁位置に到達する時刻tm5までに相応の時間(弁体移動時間)が発生する(図7(c))。 At this time, due to the back electromotive force generated in the coil of the solenoid valve, the energization current does not immediately become zero, but decreases with a time constant determined by the inductance, winding resistance, etc. of the coil. For this reason, the magnetic field generated in the coil of the solenoid valve also decreases with a time constant, and a corresponding time (from time t m4 when voltage application is stopped to time t m5 when the valve body reaches the valve closing position) (Valve travel time) occurs (FIG. 7C).

また、弁体が閉弁位置に到達した時刻tm5の後は、弁体は当該閉弁位置を規定する座(又はストッパ部)に衝突してバウンドを繰り返す場合があり、当該バウンドの期間(バウンス期間)が終了した時刻tm6において、弁体はようやく閉弁位置に安定に停止する。その結果、上述したように、tm4〜tm5の弁体移動時間と、tm5〜tm6のバウンス期間により、実際の燃料噴射量は電圧印加時間から計算される噴射量よりも多くなり得る。 In addition, after the time t m5 when the valve body reaches the valve closing position, the valve body may collide with the seat (or stopper portion) that defines the valve closing position and repeatedly bounce, and the bounce period ( At time t m6 when the bounce period) ends, the valve body finally stops stably at the valve closing position. As a result, as described above, a valve body movement time t m4 ~t m5, the bounce period t m5 ~t m6, the actual fuel injection quantity can become more than the injection amount calculated from the voltage application time .

従来、電磁式燃料噴射弁(以下、燃料噴射弁ともいう)において開弁電流遮断から閉弁状態に到達するまでの遅れ時間を短縮する技術として、開弁用コイルと、開弁保持用コイルと、閉弁用コイルと、弁体を閉弁方向に付勢するスプリングと、により燃料噴射弁を構成し、閉弁時には、閉弁用コイルに通電して上記開弁保持用コイルに発生した磁束を素早く打ち消すことにより弁体を開弁位置に保持しようとする電磁力を速やかに低下させて閉弁遅れ時間を短縮する電磁式燃料噴射装置が知られている(特許文献1)。   Conventionally, as a technique for shortening the delay time from the shut-off of the valve opening current to the valve closing state in an electromagnetic fuel injection valve (hereinafter also referred to as a fuel injection valve), a valve opening coil, a valve opening holding coil, The valve closing coil and the spring that biases the valve body in the valve closing direction constitute a fuel injection valve. When the valve is closed, the valve closing coil is energized to generate the magnetic flux generated in the valve opening holding coil. An electromagnetic fuel injection device that shortens the valve closing delay time by quickly reducing the electromagnetic force that tries to hold the valve body in the valve open position by quickly canceling the valve is known (Patent Document 1).

また、燃料噴射弁の閉弁時の弁体移動時間を短縮する他の技術として、Hブリッジ回路を用いて、閉弁時に電磁弁に流す電流を逆転させて逆励磁させることにより、当該燃料噴射弁の閉弁時の応答性を向上して閉弁遅れ時間を短縮するインジェクタ駆動回路が知られている(特許文献2)   As another technique for shortening the time required for moving the valve body when the fuel injection valve is closed, an H bridge circuit is used to reversely reverse the current flowing through the solenoid valve when the valve is closed, thereby reversely injecting the fuel injection. An injector drive circuit that improves responsiveness when a valve is closed to shorten the valve closing delay time is known (Patent Document 2).

しかしながら、上記従来の技術は、いずれも、開弁維持のための通電を終了してから磁界消滅までの時間を短縮して弁体移動時間を短縮するものであり、当該弁体移動時間の短縮には限界がある。すなわち、上記従来の技術では、電磁弁内において弁体を閉弁位置へ付勢しているスプリングの強度で定まる限界時間以上に弁体移動時間を短縮することはできない。この限界時間は、例えば、上記スプリングの強度を強めることで短縮し得るが、スプリング強度の増加と共に開弁に必要な電圧も増加することとなり、得策ではない。   However, all of the above conventional techniques reduce the time required for moving the valve body by shortening the time from the end of energization for maintaining the valve opening until the disappearance of the magnetic field. Has its limits. That is, in the above-described conventional technique, it is not possible to shorten the valve body movement time beyond the limit time determined by the strength of the spring that biases the valve body to the valve closing position in the electromagnetic valve. This limit time can be shortened, for example, by increasing the strength of the spring, but the voltage necessary for opening the valve increases as the spring strength increases, which is not a good idea.

また、上記従来の技術では、バウンス期間は専ら電磁弁の機械設計(スプリング強度や、弁体と座との間の弾性係数等)によって定まり、電磁弁への通電制御によってバウンス期間の短縮を図ることは困難である。   In the above-described conventional technology, the bounce period is determined solely by the mechanical design of the solenoid valve (spring strength, elastic coefficient between the valve body and the seat, etc.), and the bounce period is shortened by controlling the energization of the solenoid valve. It is difficult.

特開2000−265920号公報JP 2000-265920 A 特開2008−69639号公報JP 2008-69639 A

上記背景より、燃料噴射弁である電磁弁の制御において、当該電磁弁の閉弁時の動作における弁体移動時間(又は弁体移動期間)とバウンス時間とを短縮して、燃料噴射量の制御精度を向上することが望まれている。   From the above background, in the control of a solenoid valve that is a fuel injection valve, control of the fuel injection amount is achieved by shortening the valve body movement time (or valve body movement period) and bounce time in the operation when the solenoid valve is closed. It is desired to improve accuracy.

本発明の一の態様は、弁体に対し相対向する2つの方向へ選択的に電磁力を発生するよう構成された電磁弁を制御する電磁弁制御装置である。当該電磁弁制御装置は、前記弁体を開弁位置から閉弁位置へ移動させる際の前記電磁弁への通電を制御する通電制御回路を備え、前記通電制御回路は、電圧又は電流についての所定の時間変化パターンに従って、前記電磁弁への印加電圧又は通電電流を制御し、前記所定の時間変化パターンは、前記弁体に開弁位置から閉弁位置へ向かう電磁力を付勢するように、前記電磁弁に第1の電圧を印加すること又は前記電磁弁に第1の電流を通電することを含む。
本発明の他の態様によると、前記所定の時間変化パターンは、前記弁体が前記閉弁位置に達する前に当該弁体の移動加速度又は移動速度が減少するように、前記電磁弁に第2の電圧又は第2の電流を通電することを含み、前記第2の電圧は、前記第1の電圧より絶対値が小さいか又は前記第1の電圧に対し極性が反転した電圧であり、前記第2の電流は、前記第1の電流より絶対値が小さいか又は前記第1の電流に対し通電方向が反転した電流である。
本発明の他の態様によると、前記所定の時間変化パターンは、更に、前記第2の電圧又は前記第2の電流を、所定の変化ラインに沿ってゼロまで徐々に変化させることを含む。
本発明の他の態様によると、前記電磁弁は、内燃機関への燃料噴射を制御する燃料噴射弁である。
本発明の他の態様は、電磁式燃料噴射弁であり、当該電磁式燃料噴射弁は、少なくとも一つの中空のコイルと、前記コイルの中空部分に移動可能に配されたプランジャと、前記プランジャに接続された弁体と、を備え、前記プランジャは移動可能方向に磁化された磁石であり、少なくとも一つの前記コイルへの通電により、弁体に対し相対向する2つの方向へ選択的に電磁力を発生するよう構成されている。
本発明の他の態様によると、前記電磁式燃料噴射弁は、内燃機関に設けられ、当該内燃機関への燃料噴射を制御する燃料噴射弁である。
One aspect of the present invention is an electromagnetic valve control device that controls an electromagnetic valve configured to selectively generate an electromagnetic force in two directions opposite to a valve body. The electromagnetic valve control device includes an energization control circuit that controls energization of the electromagnetic valve when the valve body is moved from the valve opening position to the valve closing position, and the energization control circuit is configured to perform predetermined voltage or current In accordance with the time change pattern, the applied voltage or the energization current to the electromagnetic valve is controlled, and the predetermined time change pattern biases the electromagnetic force from the valve opening position to the valve closing position on the valve body. Applying a first voltage to the solenoid valve or passing a first current through the solenoid valve.
According to another aspect of the present invention, the predetermined time change pattern is applied to the electromagnetic valve so that the moving acceleration or moving speed of the valve body decreases before the valve body reaches the valve closing position. The second voltage is a voltage having an absolute value smaller than that of the first voltage or having a polarity reversed with respect to the first voltage, The current No. 2 is a current having an absolute value smaller than that of the first current or having a conduction direction reversed with respect to the first current.
According to another aspect of the present invention, the predetermined time change pattern further includes gradually changing the second voltage or the second current to zero along a predetermined change line.
According to another aspect of the invention, the solenoid valve is a fuel injection valve that controls fuel injection into the internal combustion engine.
Another aspect of the present invention is an electromagnetic fuel injection valve, the electromagnetic fuel injection valve including at least one hollow coil, a plunger movably disposed in a hollow portion of the coil, and the plunger. The plunger is a magnet magnetized in a movable direction, and an electromagnetic force is selectively applied in two directions opposite to the valve body by energizing at least one of the coils. Is configured to generate.
According to another aspect of the present invention, the electromagnetic fuel injection valve is a fuel injection valve that is provided in an internal combustion engine and controls fuel injection into the internal combustion engine.

本発明の一実施形態に係る電磁弁制御装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the solenoid valve control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示す電磁弁制御装置により制御される電磁弁である電磁式燃料噴射弁の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the electromagnetic fuel injection valve which is a solenoid valve controlled by the solenoid valve control apparatus shown in FIG. 図1に示す電磁弁制御装置が閉弁動作を制御する際に用いる所定の電圧パターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the predetermined voltage pattern used when the solenoid valve control apparatus shown in FIG. 1 controls valve closing operation. 図1に示す電磁弁制御装置により制御される電磁弁の閉弁時の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement at the time of valve closing of the solenoid valve controlled by the solenoid valve control apparatus shown in FIG. 図1に示す電磁弁制御装置が用いる所定の電圧パターンの他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the predetermined voltage pattern which the solenoid valve control apparatus shown in FIG. 1 uses. 電磁弁の駆動回路の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the drive circuit of a solenoid valve. 従来技術に従う電磁弁制御における電磁弁の動作の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of operation | movement of the solenoid valve in the solenoid valve control according to a prior art.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態に係る電磁弁制御装置は、車両(以下、自車両という)に搭載され、例えば、自車両の動作を制御する電子制御装置(ECU、Electronic Control Unit)として構成され得る。なお、本実施形態では単独の装置として電磁弁制御装置が構成されるものとしたが、これに限らず、他の装置の一部(例えば、内燃機関の動作を制御するECUの一部)として構成されるものとすることもできる。また、本実施形態に係る電磁弁制御装置は、自車両の内燃機関の気筒への燃料噴射を制御する電磁弁である電磁式燃料噴射弁の動作を制御するものであるが、本発明はこれに限らず、広く一般の電磁弁(又は、ソレノイド弁、ソレノイドバルブ)の動作を制御する電磁弁制御装置にも適用することができる。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The electromagnetic valve control device according to the present embodiment is mounted on a vehicle (hereinafter referred to as a host vehicle), and can be configured as, for example, an electronic control unit (ECU, Electronic Control Unit) that controls the operation of the host vehicle. In this embodiment, the electromagnetic valve control device is configured as a single device. However, the present invention is not limited to this, and as a part of other devices (for example, a part of ECU that controls the operation of the internal combustion engine). It can also be configured. In addition, the electromagnetic valve control device according to the present embodiment controls the operation of an electromagnetic fuel injection valve that is an electromagnetic valve that controls fuel injection into the cylinder of the internal combustion engine of the host vehicle. The present invention can be applied not only to a general solenoid valve (or solenoid valve, solenoid valve) but also to a solenoid valve control device that controls the operation of a general solenoid valve.

図1は、本発明の一実施形態に係る電磁弁制御装置の構成を示す図である。
本電磁弁制御装置100は、電磁式燃料噴射弁170(以下、電磁弁170という)の動作を制御して内燃機関の気筒(不図示)への燃料噴射を制御する。特に、本電磁弁制御装置100で制御される電磁弁170は、弁体に対し相対向する2つの方向(より具体的には、閉弁位置から開弁位置へ向かう方向と、開弁位置から閉弁位置へ向かう方向)に選択的に電磁力を発生するよう構成されている。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a solenoid valve control device according to an embodiment of the present invention.
The electromagnetic valve control apparatus 100 controls the operation of an electromagnetic fuel injection valve 170 (hereinafter referred to as an electromagnetic valve 170) to control fuel injection into a cylinder (not shown) of an internal combustion engine. In particular, the electromagnetic valve 170 controlled by the electromagnetic valve control device 100 has two directions opposite to the valve body (more specifically, from the valve closing position to the valve opening position and from the valve opening position). The electromagnetic force is selectively generated in the direction toward the valve closing position.

図2は、電磁弁170の構成の一例を示す断面図である。電磁弁170は、略円筒状の筐体200と、筐体200の図示上部に配されたキャップ202と、を有する。キャップ202には燃料供給開口204が設けられており、筐体200の図示下端には燃料噴射開口206が設けられている。この燃料噴射開口206の内底面(筐体200の内部底面の燃料噴射開口206の部分)は、後述する弁体212の閉弁位置を規定する座(又はストッパ部)214を構成している。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the electromagnetic valve 170. The electromagnetic valve 170 includes a substantially cylindrical casing 200 and a cap 202 disposed on the upper portion of the casing 200 in the figure. The cap 202 is provided with a fuel supply opening 204, and a fuel injection opening 206 is provided at the lower end of the casing 200 in the figure. An inner bottom surface of the fuel injection opening 206 (a portion of the fuel injection opening 206 on the inner bottom surface of the housing 200) constitutes a seat (or stopper portion) 214 that defines a valve closing position of a valve body 212 described later.

また、筐体200には、当該筐体200の軸方向(図示上下方向)に沿ってキャビティ208が設けられており、キャビティ208内部には、プランジャ210が、当該キャビティ208内を図示上下方向に沿って移動可能に配されている。   The casing 200 is provided with a cavity 208 along the axial direction of the casing 200 (the vertical direction in the figure). Inside the cavity 208, a plunger 210 is disposed in the cavity 208 in the vertical direction in the figure. It is arranged to be movable along.

プランジャ210は、例えば図示上端及び下端がそれぞれN極及びS極に磁化された磁石であり、プランジャ210の図示下端には、例えば非磁性体の弁体212が接続固定されている。プランジャ210と弁体212との接続は、例えばプランジャ210の図示下端部分に設けられた穴に、弁体212の図示上端部分に設けられた突起部が挿入され固定されることで行われるものとすることができる。   The plunger 210 is, for example, a magnet whose upper end and lower end in the figure are magnetized to N and S poles, respectively, and a non-magnetic valve body 212 is connected and fixed to the lower end in the figure of the plunger 210, for example. The connection between the plunger 210 and the valve body 212 is performed, for example, by inserting and fixing a protrusion provided at the upper end portion of the valve body 212 in the illustrated lower end portion of the plunger 210. can do.

電磁弁170は、また、筐体200の外周に配されたコイルL172と、当該コイルL172を覆うカバー216と、プランジャ210と一体を為す弁体212を閉弁位置(すなわち、燃料噴射開口206の内底面である座214)に向かって付勢するスプリング218と、を有する。これにより、弁体212は、コイルL172に通電されていないときには、燃料噴射開口206の内底面に突き当たって当該燃料噴射開口206を塞ぎ、燃料噴射を停止させる。   The electromagnetic valve 170 also has a coil L172 disposed on the outer periphery of the housing 200, a cover 216 that covers the coil L172, and a valve body 212 that is integrated with the plunger 210 in a closed position (that is, the fuel injection opening 206). And a spring 218 biased toward the seat 214) which is the inner bottom surface. Thereby, when the coil L172 is not energized, the valve body 212 hits the inner bottom surface of the fuel injection opening 206 to close the fuel injection opening 206, and stops the fuel injection.

プランジャ210と一体を為す弁体212は、コイルL172に対し所定の一方向(以下、「正方向」と称する)に向かって所定の大きさ以上の電流を通電することにより、スプリング218による図示下方向への付勢に打ち勝つ図示上方向に向かう電磁力(すなわち、閉弁位置から開弁位置へ向かう電磁力)が付勢される。これにより、弁体212は図示上方向へ移動し、燃料噴射開口206が開放されて、燃料供給開口204から供給された高圧の燃料気体が燃料噴射開口206から気筒(不図示)内部へ噴射される。   The valve body 212 integrated with the plunger 210 applies a current of a predetermined magnitude or more to the coil L172 in a predetermined direction (hereinafter, referred to as “positive direction”), thereby causing the spring 218 to move downward. An upward electromagnetic force (that is, an electromagnetic force from the valve closing position to the valve opening position) that overcomes the bias in the direction is biased. As a result, the valve body 212 moves upward in the figure, the fuel injection opening 206 is opened, and the high-pressure fuel gas supplied from the fuel supply opening 204 is injected from the fuel injection opening 206 into the cylinder (not shown). The

また、弁体212を図示上方向へ移動させた後にコイルL172に対して上記正方向とは逆の方向(以下、「負方向」と称する)に流れる電流を通電すれば、弁体212にはスプリング218による付勢に加えて図示下方へ向かう電磁力(すなわち、開弁位置から閉弁位置へ向かう電磁力)が付勢され、弁体212は、閉弁位置を規定する座214に向かって素早く移動し、燃料噴射開口206を塞いで燃料気体の噴射を停止する。この閉弁状態は、コイルL172への通電を終了した後も、スプリング218による付勢により維持される。   Further, if a current flowing in the direction opposite to the positive direction (hereinafter referred to as “negative direction”) is applied to the coil L172 after the valve body 212 is moved upward in the drawing, In addition to the urging by the spring 218, an electromagnetic force downward in the figure (that is, an electromagnetic force from the valve opening position to the valve closing position) is urged, and the valve body 212 moves toward the seat 214 that defines the valve closing position. It moves quickly and closes the fuel injection opening 206 to stop fuel gas injection. This closed state is maintained by the biasing by the spring 218 even after the energization of the coil L172 is finished.

図1に戻り、電磁弁制御装置100は、コントローラ102と、昇圧回路104と、トランジスタTr120、Tr122、Tr124、Tr126と、ダイオードD128と、を備える。ここで、トランジスタTr120、Tr122、Tr124、Tr126はスイッチとして動作し、それらのオン/オフ状態の切り替えは、後述する処理装置144により制御される。なお、トランジスタTr120、Tr122、Tr124、Tr126は、図1にはMOS-FETであるものとして記載されているが、他のタイプのFETや、バイポーラト・ランジスタ等の他のタイプのトランジスタであるものとすることもできる。また、トランジスタTr120、Tr122、Tr124、Tr126に代えて、スイッチング機能を有する他の回路部品や回路ブロックに置き換えることができる。   Returning to FIG. 1, the electromagnetic valve control device 100 includes a controller 102, a booster circuit 104, transistors Tr120, Tr122, Tr124, Tr126, and a diode D128. Here, the transistors Tr120, Tr122, Tr124, and Tr126 operate as switches, and switching of their on / off states is controlled by a processing device 144 described later. Although the transistors Tr120, Tr122, Tr124, and Tr126 are described as MOS-FETs in FIG. 1, they are other types of FETs or other types of transistors such as bipolar transistors. It can also be. Further, in place of the transistors Tr120, Tr122, Tr124, and Tr126, other circuit components or circuit blocks having a switching function can be replaced.

ここで、図1において、電磁弁170のコイル172の図示上側の端子から図示した側の端子へ向かう電流方向が、上述した正方向(すなわち、弁体212に閉弁位置から開弁位置へ向かう電磁力を付勢する電流方向)であるものとし、その逆の方向が、上述した負方向であるものとする。すなわち、電磁弁170の弁体212は、図示下側の端子の電位に対する正電圧が図示上側の端子に印加されたときに開弁方向へ付勢され、図示下側の端子の電位に対する負正電圧が図示上側の端子に印加されたときに閉弁方向へ付勢されるものとする。   Here, in FIG. 1, the current direction from the upper terminal of the coil 172 of the electromagnetic valve 170 toward the illustrated terminal is the above-described positive direction (that is, the valve body 212 is moved from the valve closing position to the valve opening position). Current direction for energizing the electromagnetic force), and the opposite direction is the negative direction described above. That is, the valve body 212 of the solenoid valve 170 is biased in the valve opening direction when a positive voltage with respect to the potential of the lower terminal in the figure is applied to the upper terminal in the figure, and is negatively positive with respect to the potential of the lower terminal in the figure. When a voltage is applied to the terminal on the upper side in the figure, it is energized in the valve closing direction.

コントローラ102は、通信インタフェース(INF)140と、入出力インタフェース(INF)142と、処理装置144と、を備える。通信INF140は、例えばCAN(Controller Area Network)規格に準拠したバス通信を行って、電磁弁170が設けられた内燃機関を備える自車両の動作を制御する他のECU(不図示)との間で、データ授受を行う送受信機であるものとすることができる。   The controller 102 includes a communication interface (INF) 140, an input / output interface (INF) 142, and a processing device 144. The communication INF 140 performs bus communication based on, for example, a CAN (Controller Area Network) standard, and communicates with another ECU (not shown) that controls the operation of the host vehicle including the internal combustion engine provided with the electromagnetic valve 170. The transmitter / receiver can exchange data.

入出力INF142は、処理装置144が出力する負荷駆動や情報通信のための電圧信号及び又は電流信号を中継して外部へ出力し、及び又は外部から受信した信号を中継して処理装置へ入力するためのインタフェースである。   The input / output INF 142 relays the voltage signal and / or current signal for load driving and information communication output from the processing device 144 and outputs them to the outside, and / or relays the signals received from the outside and inputs them to the processing device. Interface.

処理装置144は、例えば、CPU等のプロセッサ、プログラムが書き込まれたROM、データの一時記憶のためのRAM等を有するコンピュータであり、昇圧制御ユニット150と、タイミング決定ユニット152と、開弁制御ユニット154と、開弁維持制御ユニット156と、閉弁制御ユニット158と、を有している。処理装置144が有する上記各ユニットは、例えばコンピュータである処理装置144がコンピュータ・プログラムを実行することにより実現される。当該コンピュータ・プログラムは、コンピュータ読み取り可能な任意の記憶媒体に記憶させておくことができる。これに代えて又はこれに加えて、上記各ユニットの全部又は一部を、それぞれ一つ以上の電子回路部品を含むハードウェア(例えばASIC(特定用途向け集積回路、Application Specific Integrated Circuit、))により構成することもできる。   The processing device 144 is a computer having, for example, a processor such as a CPU, a ROM in which a program is written, a RAM for temporary storage of data, and the like, and includes a boost control unit 150, a timing determination unit 152, and a valve opening control unit. 154, a valve opening maintenance control unit 156, and a valve closing control unit 158. Each of the units included in the processing device 144 is realized by the processing device 144 being a computer executing a computer program, for example. The computer program can be stored in any computer-readable storage medium. Alternatively or in addition, all or a part of each of the above units may be replaced by hardware including one or more electronic circuit components (for example, ASIC (Application Specific Integrated Circuit)). It can also be configured.

昇圧制御ユニット150は、外部から供給されるバッテリ電圧VBを昇圧して昇圧電圧VUを出力するよう昇圧回路104を制御する。 Boost control unit 150 controls the booster circuit 104 to output the boosted voltage V U boosts the battery voltage V B supplied from the outside.

タイミング決定ユニット152は、例えば、通信INF140を介して他のECUから、電磁弁170が設けられている内燃機関(不図示)についての現在のスロットル開度と現在のクランク角とを取得し、当該取得した現在のスロットル開度に基づいて、目標燃料噴射量を決定すると共に、当該決定した目標燃料噴射量を実現するための開弁時間を算出して開弁維持制御ユニット156に通知する。また、タイミング決定ユニット152は、上記取得した現在のスロットル開度に基づいて開弁タイミング(開弁を開始すべきクランク角の値(開弁開始クランク角))を決定し、現在のクランク角が当該決定した開弁開始クランク角に達したときに、開弁トリガ信号を開弁制御ユニット154と開弁維持制御ユニット156と閉弁制御ユニット158とへ送る。   The timing determination unit 152 acquires, for example, the current throttle opening and the current crank angle for an internal combustion engine (not shown) provided with the electromagnetic valve 170 from another ECU via the communication INF 140, and Based on the acquired current throttle opening, the target fuel injection amount is determined, and the valve opening time for realizing the determined target fuel injection amount is calculated and notified to the valve opening maintenance control unit 156. The timing determination unit 152 determines the valve opening timing (the value of the crank angle at which the valve opening should be started (valve opening start crank angle)) based on the acquired current throttle opening, and the current crank angle is When the determined valve opening start crank angle is reached, a valve opening trigger signal is sent to the valve opening control unit 154, the valve opening maintenance control unit 156, and the valve closing control unit 158.

開弁制御ユニット154は、トランジスタTr120のゲート電圧VG1と、トランジスタTr122のゲート電圧VG2と、トランジスタTr124及びTr126のゲート電圧VG3と、を制御して、電磁弁170の開弁動作を制御する。より具体的には、開弁制御ユニット154は、コントローラ102の電源がオンされたときに、まず、VG1〜VG3を制御して、Tr120、Tr122、Tr126をオフに初期化すると共に、Tr124をオンに初期化して、開弁動作の準備を行う。   The valve opening control unit 154 controls the valve opening operation of the electromagnetic valve 170 by controlling the gate voltage VG1 of the transistor Tr120, the gate voltage VG2 of the transistor Tr122, and the gate voltage VG3 of the transistors Tr124 and Tr126. More specifically, when the power of the controller 102 is turned on, the valve opening control unit 154 first controls VG1 to VG3 to initialize Tr120, Tr122, and Tr126 to off, and turn on Tr124. To prepare for valve opening operation.

また、開弁制御ユニット154は、タイミング決定ユニット152から開弁トリガ信号を受信したことに応じて、トランジスタTr120をオンに設定し、昇圧回路104からの昇圧電圧VUをトランジスタTr124を介して電磁弁170に(具体的には、電磁弁170のコイルL172に)印加する(以下において、「電磁弁170に電圧を印加する」及び「電磁弁170に電流を通電する」などというときは、それぞれ、「電磁弁170のコイルL172に電圧を印加する」及び「電磁弁170のコイルL172に電流を通電する」ことを意味するものとする)。 Further, the valve opening control unit 154, in response to receiving the valve opening trigger signal from the timing determination unit 152, is set to turn on the transistor Tr120, the boosted voltage V U from the booster circuit 104 via the transistor Tr124 electromagnetic When applied to the valve 170 (specifically, to the coil L172 of the electromagnetic valve 170) (hereinafter referred to as “applying voltage to the electromagnetic valve 170”, “applying current to the electromagnetic valve 170”, etc.) , "Apply voltage to coil L172 of solenoid valve 170" and "apply current to coil L172 of solenoid valve 170").

これにより、電磁弁170の弁体212は閉弁位置から開弁位置へ素早く移動し、電磁弁170が開弁される。さらに、開弁制御ユニット154は、上記トランジスタTr120のオンから、電磁弁170の弁体212が開弁位置へ移動するのに十分な時間の経過後に、開弁動作が完了したことを示す開弁完了信号を開弁維持制御ユニット156へ送信する。なお、ダイオード128は、オン状態となったトランジスタTr120を介して昇圧回路104からトランジスタTr122へ向かって電流が流れ込むのを阻止するための保護ダイオードである。   Thereby, the valve body 212 of the electromagnetic valve 170 quickly moves from the valve closing position to the valve opening position, and the electromagnetic valve 170 is opened. Further, the valve opening control unit 154 indicates that the valve opening operation has been completed after a sufficient time has passed since the transistor Tr120 is turned on to move the valve body 212 of the electromagnetic valve 170 to the valve opening position. A completion signal is transmitted to the valve opening maintenance control unit 156. Note that the diode 128 is a protective diode for preventing current from flowing from the booster circuit 104 toward the transistor Tr122 via the transistor Tr120 that is turned on.

開弁維持制御ユニット156は、ゲート電圧VG1、VG2と、トランジスタTr122のソース電圧V1と、を制御して、電磁弁170の開弁状態を制御する。すなわち、開弁維持制御ユニット156は、タイミング決定ユニット152から開弁トリガ信号を受信したことに応じて、トランジスタTr122のソース電圧V1に電磁弁170の開弁状態を維持するのに必要な電圧(開弁維持電圧)Vmを設定する(例えば、開弁維持電圧Vmには、外部から供給されるバッテリ電圧VBが用いられる)。その後、開弁維持制御ユニット156は、開弁制御ユニット154から開弁完了信号を受信したことに応じて、トランジスタTr122をオンにすると共にトランジスタTr120をオフにして、ソース電圧V1に設定した開弁維持電圧Vmを、トランジスタTr124を介して電磁弁170に印加する。これにより、電磁弁170の弁体212は開弁位置に安定に保たれ、電磁弁170の開弁状態が維持される。 The valve opening maintenance control unit 156 controls the gate voltages VG1 and VG2 and the source voltage V1 of the transistor Tr122 to control the open state of the electromagnetic valve 170. That is, in response to receiving the valve opening trigger signal from the timing determination unit 152, the valve opening maintenance control unit 156 has the voltage (in order to maintain the valve open state of the electromagnetic valve 170 at the source voltage V1 of the transistor Tr122. to set the valve opening sustain voltage) V m (e.g., during the valve-opening sustain voltage V m, the battery voltage V B supplied from the outside is used). Thereafter, the valve-opening maintenance control unit 156 turns on the transistor Tr122 and turns off the transistor Tr120 in response to receiving the valve-opening completion signal from the valve-opening control unit 154, and sets the source voltage V1. The sustain voltage V m is applied to the electromagnetic valve 170 via the transistor Tr124. Thereby, the valve body 212 of the electromagnetic valve 170 is stably maintained at the valve opening position, and the valve opening state of the electromagnetic valve 170 is maintained.

また、開弁維持制御ユニット156は、タイミング決定ユニット152から受信した上記開弁時間に基づき、開弁トリガ信号の受信からの経過時間が当該開弁時間に達したときに、トランジスタTr122をオフにして、電磁弁170への開弁維持電圧Vmの印加を停止すると共に、開弁維持終了信号を閉弁制御ユニット158へ送る。 Further, the valve opening maintenance control unit 156 turns off the transistor Tr122 when the elapsed time from reception of the valve opening trigger signal reaches the valve opening time based on the valve opening time received from the timing determination unit 152. Te stops the application of the valve-opening holding voltage V m to the electromagnetic valve 170, and sends a valve open maintaining end signal to the valve closing control unit 158.

なお、開弁維持制御ユニット156は、開弁維持電圧Vmを電磁弁170へ印加するに際し、公知技術に従いトランジスタTr122をオンオフして電磁弁170をパルス駆動することで、コイルL172への通電電流の実効値を下げて消費電力を低減することができる。 Incidentally, the valve opening maintenance control unit 156, upon application of a valve-opening sustain voltage V m to the electromagnetic valve 170, by pulsing the solenoid valve 170 by turning on and off the transistor Tr122 in accordance with known techniques, current supplied to the coil L172 The effective value can be lowered to reduce power consumption.

閉弁制御ユニット158は、電磁弁170の弁体212を開弁位置から閉弁位置へ移動させる閉弁動作時に、電圧についての予め定められた所定の時間変化パターン(以下、「電圧パターン」ともいう)に従い、電磁弁170へ印加する電圧を制御する。より具体的には、閉弁制御ユニット158は、トランジスタTr126のソース電圧V2及びトランジスタTr124、Tr126のゲート電圧VG3を制御して、又は当該ソース電圧V2及びゲート電圧VG3並びにソース電圧V1及びゲート電圧VG2を制御して、上記所定の電圧パターンと一致するように電磁弁170に印加する電圧を変化させる。   The valve closing control unit 158 performs a predetermined time change pattern (hereinafter referred to as “voltage pattern”) for a voltage during the valve closing operation for moving the valve body 212 of the electromagnetic valve 170 from the valve opening position to the valve closing position. The voltage applied to the electromagnetic valve 170 is controlled. More specifically, the valve closing control unit 158 controls the source voltage V2 of the transistor Tr126 and the gate voltage VG3 of the transistors Tr124 and Tr126, or the source voltage V2, the gate voltage VG3, the source voltage V1, and the gate voltage VG2. Is controlled to change the voltage applied to the electromagnetic valve 170 so as to coincide with the predetermined voltage pattern.

この所定の電圧パターンには、少なくとも、電磁弁170の弁体212に開弁位置から閉弁位置へ向かう電磁力を付勢するように当該電磁弁170に第1の電圧を印加することが含まれる。これにより、スプリング218の付勢のみで閉弁動作を行う場合に比べて、電磁弁170の弁体212を開弁位置から閉弁位置へより素早く移動させて、弁体移動時間を短縮することができる。   The predetermined voltage pattern includes at least applying a first voltage to the solenoid valve 170 so as to urge the valve body 212 of the solenoid valve 170 from an electromagnetic force toward the valve closing position. It is. As a result, the valve element 212 of the electromagnetic valve 170 can be moved from the valve opening position to the valve closing position more quickly than in the case where the valve closing operation is performed only by urging the spring 218, thereby shortening the valve element movement time. Can do.

また、上記所定の電圧パターンには、弁体212が閉弁位置に達する前に当該弁体212の移動加速度又は移動速度が減少するように、電磁弁170に第2の電圧を印加することを含ませることができる。これにより、閉弁位置を規定する座214に弁体212が衝突した後の、当該座214に対する当該弁体212のバウンドを抑制してバウンス期間を短縮することができる。上記第2の電圧は、例えば、上記第1の電圧と同じ極性であって当該第1の電圧より絶対値の小さな電圧、又は上記第1の電圧に対し極性が反転した電圧、とすることができる。   The predetermined voltage pattern includes applying a second voltage to the electromagnetic valve 170 so that the moving acceleration or moving speed of the valve body 212 decreases before the valve body 212 reaches the valve closing position. Can be included. Thereby, the bounce period can be shortened by suppressing the bounce of the valve body 212 with respect to the seat 214 after the valve body 212 collides with the seat 214 that defines the valve closing position. The second voltage may be, for example, a voltage having the same polarity as the first voltage and having a smaller absolute value than the first voltage, or a voltage whose polarity is inverted with respect to the first voltage. it can.

さらに、上記所定の電圧パターンには、上記第2の電圧を印加した後に、電磁弁170への印加電圧を、所定の変化ラインに沿って第2の電圧からゼロまで徐々に変化させることを含ませることができる。これにより、上記第2の電圧の印加と相まって、弁体212を閉弁位置に安定に停止させることができる。ここで、上記第2の電圧の値及び又は上記所定の変化ラインは、上記第1の電圧との関連において上記バウンス期間を効果的に抑制する観点から、例えば実験により定めて上記所定の電圧パターンに含ませることができる。   Further, the predetermined voltage pattern includes, after applying the second voltage, gradually changing the applied voltage to the electromagnetic valve 170 from the second voltage to zero along a predetermined change line. Can be made. Thereby, coupled with the application of the second voltage, the valve body 212 can be stably stopped at the valve closing position. Here, the value of the second voltage and / or the predetermined change line is determined by experiment, for example, from the viewpoint of effectively suppressing the bounce period in relation to the first voltage, and the predetermined voltage pattern. Can be included.

図3は、上記所定の電圧パターンの一例を示す図である。図3の縦軸は、図1における電磁弁170のコイルL172の、図示下側の端子の電位(図1においてはグランド電位)に対する図示上側の端子の電圧を示しており(従って、負電圧では弁体212は閉弁方向へ付勢される)、横軸は、閉弁制御ユニット158が閉弁動作を開始した後の経過時間(従って、時間ゼロの原点が、閉弁動作開始の時刻に対応する)を示している。以下、「電磁弁170への印加電圧」というときは、図1における電磁弁170における、図示下側の端子の電位を基準とする、図示上側の端子に印加された電圧をいうものとする。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the predetermined voltage pattern. 3 indicates the voltage at the upper terminal of the coil L172 of the electromagnetic valve 170 in FIG. 1 with respect to the potential at the lower terminal (the ground potential in FIG. 1) (therefore, with a negative voltage). The valve body 212 is urged in the valve closing direction), and the horizontal axis indicates the elapsed time after the valve closing control unit 158 starts the valve closing operation (therefore, the origin of time zero is the time when the valve closing operation starts). Corresponding). Hereinafter, the “applied voltage to the electromagnetic valve 170” refers to a voltage applied to the upper terminal of the electromagnetic valve 170 in FIG. 1 with reference to the potential of the lower terminal of the figure.

図3の電圧パターンでは、閉弁動作の開始時に電磁弁170に負電圧-Vo1を印加し、閉弁動作の開始から時間tg1の経過後に正電圧+Vo2を印加し、続いて閉弁動作の開始から時間tg2の経過後に電圧の減少を開始し、閉弁動作の開始から時間tg3の経過後に印加電圧をゼロにすることが示されている。ここで、負電圧-Vo1の印加は、上記“電磁弁170の弁体212に開弁位置から閉弁位置へ向かう電磁力を付勢するように当該電磁弁170に第1の電圧を印加すること”に対応し、正電圧+Vo2の印加は、上記“弁体212が閉弁位置に達する前に当該弁体212の移動速度が減少するように、電磁弁170に第2の電圧を印加すること”に対応し、tg2〜tg3における正電圧+Vo2からの印加電圧の減少は、上記“電磁弁170への印加電圧を、所定の変化ラインに沿って第2の電圧からゼロまで徐々に変化させること”に対応している。 In the voltage pattern of FIG. 3, a negative voltage −V o1 is applied to the solenoid valve 170 at the start of the valve closing operation, a positive voltage + V o2 is applied after the elapse of time t g1 from the start of the valve closing operation, and then the valve is closed. It is shown that the voltage starts to decrease after elapse of time t g2 from the start of the valve operation, and the applied voltage is made zero after elapse of time t g3 from the start of the valve closing operation. Here, the negative voltage -V o1 is applied by applying the first voltage to the solenoid valve 170 so as to urge the valve body 212 of the solenoid valve 170 from the valve opening position to the valve closing position. The positive voltage + V o2 is applied to the electromagnetic valve 170 with a second voltage so that the moving speed of the valve body 212 decreases before the valve body 212 reaches the valve closing position. The decrease in the applied voltage from the positive voltage + V o2 at t g2 to t g3 corresponds to the “applied voltage to the solenoid valve 170 as a second voltage along a predetermined change line”. To gradually change from zero to zero ”.

閉弁制御ユニット158は、例えば図3に示すような電圧パターン(すなわち、電圧についての所定の時間変化パターン)に従って、電磁弁170への印加電圧を、例えば次のように制御する。   The valve closing control unit 158 controls the voltage applied to the electromagnetic valve 170, for example, as follows, for example, according to a voltage pattern as shown in FIG. 3 (that is, a predetermined time change pattern for the voltage).

閉弁制御ユニット158は、まず、タイミング決定ユニット152から開弁トリガ信号を受信したことに応じて、図3に示す電圧パターンにおいて時刻ゼロに印加すべき電圧として示された、第1の電圧に対応する電圧-Vo1を、トランジスタTr122のソース電圧V1に設定する。タイミング決定ユニット152から開弁トリガ信号を受信したこの時点では、開弁制御154によりトランジスタTr126はオフ、Tr124はオンに設定されているので、ソース電圧V2に設定された電圧-Vo1は電磁弁170のコイルL172には印加されない。 In response to receiving the valve opening trigger signal from the timing determination unit 152, the valve closing control unit 158 first sets the first voltage indicated as the voltage to be applied at time zero in the voltage pattern shown in FIG. The corresponding voltage -V o1 is set to the source voltage V1 of the transistor Tr122. At this time point when the valve opening trigger signal is received from the timing determination unit 152, the transistor Tr126 is turned off and the Tr124 is turned on by the valve opening control 154. Therefore, the voltage −V o1 set to the source voltage V2 is the electromagnetic valve. It is not applied to the coil L172 of 170.

なお、処理装置144は、例えば、外部から供給されるバッテリ電圧VBから負電圧を生成する直流電源回路(不図示)(例えば、チャージポンプ回路)を備えるか、又は外部から負電圧を供給する電源ライン(不図示)が接続されているものとし、閉弁制御ユニット158は、当該直流電源回路又は当該外部から供給される負電圧を用いて、閉弁制御に必要な負電圧をソース電圧V1及び又はV2に設定するものとする。 The processing device 144 includes, for example, a DC power supply circuit (not shown) (for example, a charge pump circuit) that generates a negative voltage from the battery voltage V B supplied from the outside, or supplies a negative voltage from the outside. It is assumed that a power supply line (not shown) is connected, and the valve closing control unit 158 uses the negative voltage supplied from the DC power supply circuit or the outside to convert the negative voltage necessary for valve closing control to the source voltage V1. And / or V2.

閉弁制御ユニット158は、その後、開弁維持制御ユニット156から開弁維持終了信号を受信したことに応じて、VG3を制御してトランジスタTr124をオフ、Tr126をオンにし、ソース電圧V2に設定された電圧-Vo1を電磁弁170のコイルL172に印加して、閉弁動作を開始する。同時に、閉弁制御ユニット158は、図3に示す電圧パターンにおいて時間tg1の経過後に印加すべき電圧として示された、第2の電圧に対応する+Vo2を、トランジスタTr122のソース電圧V1に設定すると共に、VG2を制御してトランジスタTr122をオンにする。この時点では、上記のようにトランジスタTr124はオフに設定されているので、ソース電圧V1の電圧+Vo2は電磁弁170のコイルL172には印加されない。 Thereafter, the valve closing control unit 158 controls VG3 to turn off the transistor Tr124 and turn on the Tr126 in response to receiving the valve opening maintenance end signal from the valve opening maintenance control unit 156, and is set to the source voltage V2. The applied voltage -V o1 is applied to the coil L172 of the electromagnetic valve 170 to start the valve closing operation. At the same time, the valve closing control unit 158 sets + V o2 corresponding to the second voltage, which is shown as the voltage to be applied after the elapse of time t g1 in the voltage pattern shown in FIG. 3, to the source voltage V1 of the transistor Tr122. At the same time, VG2 is controlled to turn on the transistor Tr122. At this point, since the transistor Tr124 as described above is set to OFF, the voltage + V o2 of the source voltage V1 is not applied to the coil L172 of the solenoid valve 170.

続いて、閉弁制御ユニット158は、開弁維持終了信号を受信してから時間tg1の経過後に、ゲート電圧VG3を制御して、トランジスタTr124をオン、Tr126をオフにする。これにより、ソース電圧V1の電圧+Vo2がコイルL172に印加される。 Subsequently, closing the control unit 158, after a time t g1 from the reception of the open maintenance termination signals, and controls the gate voltage VG3, the transistor Tr124 on and off Tr126. As a result, the voltage + V o2 of the source voltage V1 is applied to the coil L172.

さらに、閉弁制御ユニット158は、開弁維持終了信号を受信してから時間tg2の経過後に、図3に示す電圧パターンに従い、ソース電圧V1を電圧+Vo2からゼロまで徐々に減少させ、電磁弁170に印加する電圧を電圧+Vo2からゼロまで徐々に減少させる。 Further, the valve closing control unit 158 gradually decreases the source voltage V1 from the voltage + V o2 to zero according to the voltage pattern shown in FIG. 3 after the elapse of time t g2 after receiving the valve opening maintenance end signal, The voltage applied to the solenoid valve 170 is gradually decreased from the voltage + V o2 to zero.

以上のようにして、閉弁制御ユニット158は、例えば図3に示す電圧パターン(すなわち、電圧についての所定の時間変化パターン)に従って、電磁弁170への印加電圧を制御することができる。   As described above, the valve closing control unit 158 can control the voltage applied to the electromagnetic valve 170 in accordance with, for example, the voltage pattern shown in FIG. 3 (that is, a predetermined time change pattern for the voltage).

上記の構成を有する電磁弁制御装置100は、電圧についての予め定められた所定の時間変化パターン(所定の電圧パターン)に従って、電磁弁170への印加電圧を制御し、電磁弁170の弁体212に開弁位置から閉弁位置へ向かう電磁力を付勢するように電磁弁170に第1の電圧を印加するので、電磁弁170の弁体212を開弁位置から閉弁位置へ素早く移動させて、閉弁動作の弁体移動時間を短縮することができる。   The solenoid valve control device 100 having the above configuration controls the voltage applied to the solenoid valve 170 in accordance with a predetermined time change pattern (predetermined voltage pattern) regarding the voltage, and the valve body 212 of the solenoid valve 170. Since the first voltage is applied to the electromagnetic valve 170 so as to energize the electromagnetic force from the valve opening position to the valve closing position, the valve body 212 of the electromagnetic valve 170 is quickly moved from the valve opening position to the valve closing position. Thus, it is possible to shorten the valve body moving time for the valve closing operation.

また、電磁弁制御装置100では、上記所定の電圧パターンに、弁体212が閉弁位置に達する前に当該弁体212の移動加速度又は移動速度を減少させるように、電磁弁170に第2の電圧を印加することを含ませることで、閉弁位置を規定する座214に弁体212が衝突した後の、当該座214に対する当該弁体212のバウンドを抑制してバウンス期間を短縮することができる。   Further, in the electromagnetic valve control device 100, the electromagnetic valve 170 has a second voltage applied to the electromagnetic valve 170 so as to reduce the moving acceleration or moving speed of the valve body 212 before the valve body 212 reaches the valve closing position. By including the application of a voltage, the bounce period can be shortened by suppressing the bounce of the valve body 212 against the seat 214 after the valve body 212 collides with the seat 214 defining the valve closing position. it can.

なお、上述した開弁制御ユニット154、開弁維持制御ユニット156、及び閉弁制御ユニット158における、各制御のタイミング決定に必要な時間計測は、例えば処理装置144が備えるクロック回路(不図示)からのクロックパルスのカウントにより、又は処理装置144が備えるタイマ(不図示)により、行うものとすることができる。   In addition, the time measurement required for the timing determination of each control in the valve-opening control unit 154, the valve-opening maintenance control unit 156, and the valve-closing control unit 158 described above is measured, for example, from a clock circuit (not shown) provided in the processing device 144 Or by a timer (not shown) provided in the processing device 144.

図4は、電磁弁制御装置100が図3に示す所定の電圧パターンに沿って電磁弁170の閉弁動作を制御した場合の、電磁弁170の動作の一例を示す図である。図4(a)、(b)、(c)は、それぞれ、電磁弁170への印加電圧の時間変化(ライン400で示されている)、電磁弁170に流れる電流(通電電流)の時間変化(ライン402で示されている)、電磁弁170の弁体212のリフト量(すなわち、閉弁位置から開弁位置への移動量)の時間変化(ライン404で示されている)、を示す図であり、各図において横軸は時間を示している。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the operation of the electromagnetic valve 170 when the electromagnetic valve control device 100 controls the closing operation of the electromagnetic valve 170 along the predetermined voltage pattern illustrated in FIG. 3. 4 (a), 4 (b), and 4 (c) show the time change of the voltage applied to the solenoid valve 170 (shown by the line 400) and the time change of the current flowing through the solenoid valve 170 (energization current), respectively. (Shown by line 402) shows the time change (shown by line 404) of the lift amount of the valve body 212 of the solenoid valve 170 (ie, the amount of movement from the valve closing position to the valve opening position). It is a figure, and the horizontal axis has shown time in each figure.

時刻to1に、タイミング決定ユニット152からの開弁トリガ信号に応じて開弁制御ユニット154が電圧VUを電磁弁170に印加すると(図4(a))、電磁弁170の弁体212は、当該電磁弁170の通電電流が弁体移動に必要な電流に達する時刻to2に、閉弁位置から開弁位置へ向かって移動を開始する(図4(c))。その後、弁体212が開弁位置に達するのに十分な時間が経過した時刻to3に、開弁制御ユニット154は、開弁動作が完了したことを示す開弁完了信号を開弁維持制御ユニット156へ送信し、開弁維持制御ユニット156は、開弁維持電圧Vm(例えば、バッテリ電圧VBに等しい)を電磁弁170に印加する(図4(a))。これにより、電磁弁170の通電電流は開弁状態を維持するのに十分な電流値まで下降し(図4(b))、弁体212は開弁位置に維持される(図4(c))。 When the valve opening control unit 154 applies the voltage V U to the electromagnetic valve 170 in response to the valve opening trigger signal from the timing determination unit 152 at time t o1 (FIG. 4A), the valve body 212 of the electromagnetic valve 170 is At time t o2 when the energization current of the electromagnetic valve 170 reaches the current necessary for moving the valve body, the movement starts from the valve closing position to the valve opening position (FIG. 4C). Thereafter, at time t o3 when sufficient time has elapsed for the valve element 212 to reach the valve opening position, the valve opening control unit 154 sends a valve opening completion signal indicating that the valve opening operation has been completed to the valve opening maintenance control unit. The valve opening maintenance control unit 156 applies the valve opening maintenance voltage V m (e.g., equal to the battery voltage V B ) to the electromagnetic valve 170 (FIG. 4A). As a result, the energization current of the electromagnetic valve 170 is lowered to a current value sufficient to maintain the valve open state (FIG. 4B), and the valve body 212 is maintained in the valve open position (FIG. 4C). ).

そして、タイミング決定ユニット152の算出した開弁時間が経過した時刻to4に、開弁維持制御ユニット156が開弁維持終了信号を閉弁制御ユニット158へ送ると、閉弁制御ユニット158は、図3に示す所定の電圧パターンに従い、閉弁動作開始時に電磁弁170に電圧-Vo1を印加して、電磁弁170の弁体212の閉弁位置への移動を加速させる(図4(a))。続いて、閉弁制御ユニット158は、図3に示す所定の電圧パターンに従い、時刻to4から時間tg1及びtg2が経過する時刻to5及び時刻to6の間の期間にわたり、電圧+Vo2を電磁弁170に印加し、弁体212の閉弁位置への移動速度を減少させる。さらに、閉弁制御ユニット158は、図3に示す所定の電圧パターンに従い、時刻to6から徐々に印加電圧を下げて、時刻to4から時間tg3が経過する時刻to7に、印加電圧をゼロにする(図4(a))。 When the valve opening maintenance control unit 156 sends a valve opening maintenance end signal to the valve closing control unit 158 at time t o4 when the valve opening time calculated by the timing determination unit 152 has elapsed, the valve closing control unit 158 in accordance with a predetermined voltage pattern shown in 3, by applying a voltage -V o1 to the solenoid valve 170 when the valve is closed operation start to accelerate the movement of the valve closing position of the valve element 212 of the solenoid valve 170 (FIGS. 4 (a) ). Subsequently, closing the control unit 158, in accordance with a predetermined voltage pattern shown in FIG. 3, for a period between times t o5 and time t o6 that over time t g1 and t g2 from time t o4, the voltage + V o2 Is applied to the electromagnetic valve 170 to reduce the moving speed of the valve body 212 to the closed position. Further, the valve closing control unit 158 gradually decreases the applied voltage from time t o6 according to the predetermined voltage pattern shown in FIG. 3, and reduces the applied voltage to zero at time t o7 when time t g3 elapses from time t o4. (FIG. 4A).

これにより、時刻to4以降の閉弁動作時においては、電圧-Vo1の印加により付勢された電磁力が、スプリング218による付勢に加わって弁体212を素早く閉弁位置へ向かわせるので、弁体移動時間が効果的に短縮される。また、その後の電圧+Vo2の印加による弁体212の移動速度の減少と、所定の変化ラインに沿った電圧印加の終了とにより、弁体212が閉弁位置に達した後のバウンス期間が短縮又は解消される(図4(c))。 As a result, during the valve closing operation after time t o4, the electromagnetic force energized by the application of the voltage −V o1 is added to the energization by the spring 218 to quickly move the valve body 212 to the valve closing position. The valve body moving time is effectively shortened. Further, the bounce period after the valve body 212 reaches the valve closing position due to the decrease in the moving speed of the valve body 212 due to the subsequent application of the voltage + V o2 and the end of the voltage application along the predetermined change line. It is shortened or eliminated (FIG. 4C).

なお、上述の動作例では電圧+Vo2の印加により弁体212の移動速度を減少させるものとしたが、これに限らず、弁体212の移動加速度を、閉弁位置への到達前に減少させるものとしてもよい。例えば、弁体212と座214との間の弾性係数が小さい場合には、閉弁位置に近づくほど電磁力を小さくして(すなわち、弁体212の移動加速度を小さくして)、例えば座214に衝突する際の弁体212の移動速度を所定の速度の範囲に制限することで、バウンス期間を短縮することができる。 In the above-described operation example, the movement speed of the valve body 212 is decreased by applying the voltage + V o2 . However, the present invention is not limited to this, and the movement acceleration of the valve body 212 is decreased before reaching the valve closing position. It is good also as what makes it. For example, when the elastic coefficient between the valve body 212 and the seat 214 is small, the electromagnetic force is decreased as the valve closing position is approached (that is, the moving acceleration of the valve body 212 is decreased), for example, the seat 214 The bounce period can be shortened by limiting the moving speed of the valve body 212 when colliding with the valve to a predetermined speed range.

すなわち、上記所定の電圧パターンは、図3に示すパターンに限らず、弁体212を閉弁位置方向へ加速することと、閉弁位置に達する前に当該弁体212の移動速度又は移動加速度を減少させることと、が含まれている範囲内において、種々のパターンとすることができる。   That is, the predetermined voltage pattern is not limited to the pattern shown in FIG. 3, and the valve body 212 is accelerated in the valve closing position direction, and the moving speed or movement acceleration of the valve body 212 is reached before reaching the valve closing position. Various patterns can be formed within the range in which the reduction is included.

図5は、上記所定の電圧パターンについての他の種々の例を示す図である。図5の各図において、縦軸は電磁弁170への印加電圧、横軸は閉弁動作の開始からの経過時間である。   FIG. 5 is a diagram showing various other examples of the predetermined voltage pattern. In each diagram of FIG. 5, the vertical axis represents the voltage applied to the electromagnetic valve 170, and the horizontal axis represents the elapsed time from the start of the valve closing operation.

図5(a)は、0〜th1の期間に電圧-Vh1を印加して弁体212を加速した後、th1で電圧+Vh2を印加して弁体212の速度を減速し、その後は+Vh2の電圧を維持することなく徐々に電圧を下げて、th2において印加電圧をゼロにすることを示している。なお、図3及び図5(a)、並びに後述する図5(c)(f)(g)及び(j)においては、印加電圧を、それぞれ対応する第2の電圧からゼロまで変化させる際の所定の変化ラインが直線的に描かれているが、当該所定の変化ラインは、これに限らず、曲線を含む任意の形状のラインとして定めることができる。 5 (a) is, after accelerating the valve body 212 by applying a voltage -V h1 in a period of 0 to t h1, decelerates the speed of the valve body 212 by applying a voltage + V h2 at t h1, Thereafter, the voltage is gradually decreased without maintaining the voltage of + V h2 , and the applied voltage is reduced to zero at t h2 . 3 and 5A and FIGS. 5C, 5F, 5G, and 5J described later, the applied voltage is changed from the corresponding second voltage to zero. Although the predetermined change line is drawn linearly, the predetermined change line is not limited to this, and can be defined as a line having an arbitrary shape including a curve.

図5(b)では、0〜th3の期間に電圧-Vh3を印加して弁体212を加速した後、th3で電圧+Vh4を印加して弁体212の速度を減速し、その後は+Vh4をth4まで維持してから電圧印加を断にしている。図5(c)では、時刻0において電圧-Vh5を印加して弁体212の加速を開始した後、電圧+Vh6に向かって時刻th6まで徐々に電圧を上げ、その後は、時刻th7に向かって徐々に電圧をゼロまで低下させている。この電圧パターンにおいては、弁体212は時刻0で最大の加速度を得て閉弁位置へ移動を開始した後、徐々に加速度を下げ、印加電圧の極性が逆転する時刻th5以降は加速度が反転して減速度となることから、移動速度が減少する。 In FIG. 5 (b), after accelerating the valve body 212 by applying a voltage -V h3 in a period of 0 to t h3, decelerates the speed of the valve body 212 by applying a voltage + V h4 in t h3, After that, the voltage application is stopped after maintaining + V h4 up to t h4 . Figure 5 (c), the after starting the acceleration of the valve body 212 by applying a voltage -V h5 at time 0, and gradually raising the voltage until time t h6 toward voltage + V h6, then, the time t The voltage is gradually reduced to zero toward h7 . In this voltage pattern, after the valve body 212 obtains the maximum acceleration at time 0 and starts moving to the valve closing position, the acceleration is gradually reduced and the acceleration is reversed after time t h5 when the polarity of the applied voltage is reversed. As a result, the movement speed decreases.

図5(d)では、時刻0において電圧-Vh8を印加して弁体212の加速を開始した後、期間th8〜th9において電圧+Vh9を振幅とする電圧パルスを印加して弁体212を減速している。また、図5(e)では、時刻0において電圧-Vh10を印加して弁体212の加速を開始した後、期間th10〜th11において、電圧+Vh11を振幅とする電圧パルスを、デューティ比を下げながら印加して、弁体212への減速度を低下させつつ当該弁体212を減速させている。 In FIG. 5D, after the voltage -V h8 is applied at time 0 to start the acceleration of the valve body 212, a voltage pulse having an amplitude of the voltage + V h9 is applied in the period t h8 to t h9 . The body 212 is decelerating. Further, in FIG. 5 (e), the after starting the acceleration of the valve body 212 by applying a voltage -V h10 at time 0, in the period t h10 ~t h11, a voltage pulse to the voltage + V h11 and amplitude, The valve body 212 is decelerated while applying the duty ratio while decreasing the deceleration to the valve body 212.

図5(f)〜(j)は、弁体212を加速した後に、弁体212に作用する加速度を減少させている(減速は行っていない)。すなわち、図5(f)では、0〜th12の期間に電圧-Vh12を印加して弁体212を加速した後、電圧-Vh12より絶対値の小さい電圧-Vh13をth12に印加して弁体212の加速度を減少させ、電圧-Vh13を時刻th13まで維持した後、時刻th14に向かって印加電圧を電圧-Vh13からゼロまで徐々に変化させている。図5(g)では、0〜th15の期間に電圧-Vh14を印加して弁体212を加速した後、電圧-Vh14より絶対値の小さい電圧-Vh15をth15に印加して弁体212の加速度を減少させ、その後は-Vh15の電圧を維持することなく、時刻th16に向かって印加電圧をゼロまで徐々に変化させている。 5F to 5J, the acceleration acting on the valve body 212 is reduced after the valve body 212 is accelerated (deceleration is not performed). That is, in FIG. 5 (f), the after accelerated valve body 212 by applying a voltage -V h12 during the period 0 to t h12, applying a small voltage -V h13 absolute value than the voltage -V h12 in t h12 Then, after the acceleration of the valve body 212 is decreased and the voltage −V h13 is maintained until the time t h13 , the applied voltage is gradually changed from the voltage −V h13 to zero toward the time t h14 . In FIG. 5 (g), after accelerating the valve body 212 by applying a voltage -V h14 during the period 0 to t h15, by applying a small voltage -V h15 absolute value than the voltage -V h14 in t h15 reducing the acceleration of the valve body 212, then without maintaining the voltage of -V h15, gradually changing the applied voltage toward the time t h16 to zero.

図5(h)では、0〜th17の期間に電圧-Vh16を印加して弁体212を加速した後、電圧-Vh16より絶対値の小さい電圧-Vh17をth17に印加して弁体212の加速度を減少させ、電圧-Vh17をth18まで維持してから当該電圧印加を断にしている。図5(j)では、時刻0において電圧-Vh18を印加して弁体212の加速を開始した後、時刻th19まで電圧-Vh19に向かって印加電圧の絶対値を徐々に減少させ、その後は、時刻th20まで印加電圧をゼロに向かって徐々に低下させている。この電圧パターンにおいては、弁体212は時刻0で最大の加速度を得て閉弁位置へ移動を開始した後、0〜th19の期間とth19〜th20の期間とで異なるレートでその加速度が減少する。 In FIG. 5 (h), after accelerating the valve body 212 by applying a voltage -V h16 during the period 0 to t h17, by applying a small voltage -V h17 absolute value than the voltage -V h16 in t h17 The acceleration of the valve body 212 is decreased and the voltage application is stopped after the voltage −V h17 is maintained up to t h18 . In FIG. 5 (j), after applying voltage −V h18 at time 0 to start acceleration of the valve body 212, the absolute value of the applied voltage is gradually decreased toward voltage −V h19 until time t h19 . Thereafter, the applied voltage is gradually reduced toward zero until time t h20 . In this voltage pattern, after starting to move to the closed position the valve body 212 to obtain a maximum acceleration at time 0, the acceleration at a different rate in the period and the period of t h19 ~t h20 of 0 to t h19 Decrease.

図5(k)では、0〜th20の期間に電圧-Vh20を印加して弁体212を加速した後、th20〜th21の期間において電圧-Vh20より絶対値の小さい電圧-Vh21を振幅とする電圧パルスを印加して弁体212の加速度を減少させている。なお、図5には示していないが、th20〜th21の期間において電圧-Vh20より絶対値の小さい電圧-Vh21を振幅とする電圧パルスを、デューティ比を下げながら印加して、弁体212の加速度を徐々にゼロまで低下させてもよい。 In FIG. 5 (k), after accelerating the valve body 212 by applying a voltage -V h20 during the 0~t h20, t h20 ~t small voltage absolute value than the voltage -V h20 during the period of h21 -V A voltage pulse having an amplitude of h21 is applied to reduce the acceleration of the valve body 212. Although not shown in FIG. 5, during the period from t h20 to t h21 , a voltage pulse having an amplitude of voltage −V h21 having an absolute value smaller than voltage −V h20 is applied while reducing the duty ratio. The acceleration of the body 212 may be gradually reduced to zero.

なお、本実施形態では、閉弁制御ユニット158は、閉弁動作時において電磁弁170に印加する電圧を所定の電圧パターンに従って制御するものとしたが、これに限らず、当該所定の電圧パターンと同様な所定の電流パターンを用い、当該所定の電流パターンに従って電磁弁170に通電する電流を制御するものとしてもよい。   In this embodiment, the valve closing control unit 158 controls the voltage applied to the electromagnetic valve 170 during the valve closing operation according to a predetermined voltage pattern. However, the present invention is not limited to this, and the predetermined voltage pattern and A similar predetermined current pattern may be used, and the current supplied to the solenoid valve 170 may be controlled according to the predetermined current pattern.

また、本実施形態では、図1に示すように、電磁弁170の駆動回路としてトランジスタTr124及びTr126を用い、コントローラ102により制御される電圧V2をトランジスタTr126のソース電圧として用いたが、電磁弁170の駆動回路は、これに限らず、所定の電圧パターンに従って電磁弁170への印加電圧を制御できる範囲において、任意の回路とすることができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the transistors Tr124 and Tr126 are used as the drive circuit of the electromagnetic valve 170, and the voltage V2 controlled by the controller 102 is used as the source voltage of the transistor Tr126. The drive circuit is not limited to this, and may be any circuit within a range in which the voltage applied to the electromagnetic valve 170 can be controlled according to a predetermined voltage pattern.

例えば、図6に示すように、図1に示すトランジスタTr124及びTr126に代えて、電磁弁170の駆動回路をトランジスタTr600、Tr602、Tr604、Tr606により構成し、コントローラ102と同様のコントローラにより、電圧V1及びV2、並びにトランジスタTr600、Tr602、Tr604、及びTr606のゲート電圧VG41、VG42、VG43、及びVG44を制御して、電磁弁170に対し正方向に電圧VU及び電圧V1を印加し(例えば、Tr600とTr606をオンにし、Tr602とTr604をオフにして印加する)、負方向に電圧V2を印加する(例えば、Tr600とTr606をオフにし、Tr602とTr604をオンにして印加する)ものとすることができる。図6の構成では、電圧V2を負電圧に設定する必要はないので(すなわち、図1を用いた上述の説明において電圧V2に設定するものとした負電圧と絶対値が同じ正電圧を、図6における構成のV2に設定すればよいので)、負電圧を生成する電源回路や負電圧供給ラインは不要となり、上記コントローラの構成が簡単化され得る。 For example, as shown in FIG. 6, instead of the transistors Tr124 and Tr126 shown in FIG. 1, the drive circuit of the electromagnetic valve 170 is composed of transistors Tr600, Tr602, Tr604, Tr606, and the voltage V1 is controlled by a controller similar to the controller 102. and V2, and transistors Tr600, Tr602, Tr604, and gate voltage VG41 of Tr606, VG42, VG43, and controls the VG44, the voltage V U and the voltage V1 is applied to the positive direction with respect to the solenoid valve 170 (e.g., Tr600 And Tr606 are turned on and Tr602 and Tr604 are turned off and applied), and the voltage V2 is applied in the negative direction (for example, Tr600 and Tr606 are turned off and Tr602 and Tr604 are turned on and applied). it can. In the configuration of FIG. 6, it is not necessary to set the voltage V2 to a negative voltage (that is, a positive voltage having the same absolute value as the negative voltage that is set to the voltage V2 in the above description using FIG. 6), a power supply circuit for generating a negative voltage and a negative voltage supply line are not necessary, and the configuration of the controller can be simplified.

また、本実施形態では、電磁弁制御装置100が制御する電磁弁170は、一つのコイルL172を備え、コイルL172への印加電圧の極性が変わることで(すなわち、コイルL172に通電される電流の方向が変わることで)、弁体212に付勢される電磁力の方向が変わるよう構成されているものとしたが、これに限らず、本発明に係る電磁弁制御装置により制御される電磁弁は、弁体に対し相対向する2つの方向へ選択的に電磁力が発生するように構成されている範囲内において、任意の構成を有するものとすることができる。   In the present embodiment, the electromagnetic valve 170 controlled by the electromagnetic valve control device 100 includes one coil L172, and the polarity of the voltage applied to the coil L172 changes (that is, the current supplied to the coil L172 flows). The direction of the electromagnetic force urged by the valve body 212 is changed by changing the direction). However, the present invention is not limited to this, and the electromagnetic valve controlled by the electromagnetic valve control device according to the present invention is used. Can have an arbitrary configuration within a range in which electromagnetic force is selectively generated in two directions opposite to the valve body.

例えば、図2に示す電磁弁170の構成において、コイルL172に加えて追加のコイルを設けるものとし、コイルL172に通電したときには弁体212に閉弁位置から開弁位置へ向かう電磁力が作用し、追加コイルに通電したときには弁体212に開弁位置から閉弁位置へ向かう電磁力が作用するものとして、コイルL172又は追加コイルに選択的に通電することにより、弁体に対し相対向する2つの方向への電磁力が選択的に発生するものとしてもよい。   For example, in the configuration of the electromagnetic valve 170 shown in FIG. 2, an additional coil is provided in addition to the coil L172, and when the coil L172 is energized, an electromagnetic force from the valve closing position to the valve opening position acts on the valve body 212. When the additional coil is energized, it is assumed that an electromagnetic force from the valve opening position to the valve closing position acts on the valve element 212. By selectively energizing the coil L172 or the additional coil, the valve element 2 is opposed to the valve element 2. Electromagnetic force in one direction may be selectively generated.

この場合には、電圧についての所定の時間変化パターン(所定の電圧パターン)としてコイルL172についての所定の電圧パターンと追加コイルについての所定の電圧パターンとを予め定めておき、電磁弁制御装置100の閉弁制御ユニット158は、それぞれ対応する所定の電圧パターンに従い、追加コイルへの印加電圧を制御することで開弁位置から閉弁位置へ向かう弁体212の加速度を制御し、コイルL172への印加電圧を制御することで開弁位置から閉弁位置へ向かう弁体212の移動速度の減速制御を行うものとすることができる。   In this case, a predetermined voltage pattern for the coil L172 and a predetermined voltage pattern for the additional coil are determined in advance as a predetermined time change pattern (predetermined voltage pattern) for the voltage. The valve closing control unit 158 controls the acceleration of the valve body 212 from the valve opening position to the valve closing position by controlling the voltage applied to the additional coil in accordance with the corresponding predetermined voltage pattern, and the application to the coil L172. By controlling the voltage, it is possible to perform deceleration control of the moving speed of the valve body 212 from the valve opening position to the valve closing position.

以上説明したように、本実施形態に係る電磁弁制御装置100は、弁体212に対し相対向する2つの方向へ選択的に電磁力を発生するよう構成された電磁弁170を制御し、当該電磁弁170の制御に際して、電圧又は電流についての所定の時間変化パターンに従って、電磁弁170への印加電圧又は通電電流を制御する。そして、上記所定の時間変化パターンは、弁体212に開弁位置から閉弁位置へ向かう電磁力を付勢するように、電磁弁170に第1の電圧を印加すること又は電磁弁170に第1の電流を通電することを含む。これにより、本電磁弁制御装置100は、第1の電圧又は第1の電流の大きさにより弁体移動時間を効果的に短縮することができる。   As described above, the electromagnetic valve control device 100 according to the present embodiment controls the electromagnetic valve 170 configured to selectively generate electromagnetic force in two directions opposite to the valve body 212, and When controlling the solenoid valve 170, the applied voltage or energization current to the solenoid valve 170 is controlled according to a predetermined time change pattern for voltage or current. The predetermined time change pattern is obtained by applying a first voltage to the electromagnetic valve 170 or applying a first voltage to the electromagnetic valve 170 so as to urge the valve body 212 with an electromagnetic force from the valve opening position to the valve closing position. Including energizing one current. Thereby, this electromagnetic valve control apparatus 100 can shorten a valve body movement time effectively with the magnitude | size of a 1st voltage or a 1st electric current.

また、上記所定の時間変化パターンは、弁体212が閉弁位置に達する前に当該弁体212の移動加速度又は移動速度が減少するように、電磁弁170に第2の電圧を印加すること又は第2の電流を通電すること、を含むものとすることができる。これにより、閉弁位置に達する前に弁体212の加速度を減少させ又は移動速度を減少させて、閉弁動作時のバウンス期間を短縮又は解消して、迅速に電磁弁を安定な閉弁状態に至らせることができる。   The predetermined time change pattern is obtained by applying a second voltage to the electromagnetic valve 170 so that the moving acceleration or moving speed of the valve body 212 decreases before the valve body 212 reaches the valve closing position. Energizing the second current. Thereby, before reaching the valve closing position, the acceleration of the valve body 212 is reduced or the moving speed is reduced, thereby shortening or eliminating the bounce period at the time of the valve closing operation, and promptly bringing the solenoid valve into a stable valve closing state. Can lead to.

100・・・電磁弁制御装置、102・・・コントローラ、104・・・昇圧回路、Tr120、Tr122、Tr124、Tr126、Tr600、Tr602、Tr604、Tr606・・・トランジスタ、D128・・・ダイオード、140・・・通信インタフェース、142・・・入出力インタフェース、144・・・処理装置、150・・・昇圧制御ユニット、152・・・タイミング決定ユニット、154・・・開弁制御ユニット、156・・・開弁維持制御ユニット、158・・・閉弁制御ユニット、170・・・電磁弁、L172・・・コイル、200・・・筐体、202・・・キャップ、204・・・燃料供給開口、206・・・燃料噴射開口、208・・・キャビティ、210・・・プランジャ、212・・・弁体、214・・・座、216・・・カバー、218・・・スプリング。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Solenoid valve control apparatus, 102 ... Controller, 104 ... Booster circuit, Tr120, Tr122, Tr124, Tr126, Tr600, Tr602, Tr604, Tr606 ... Transistor, D128 ... Diode, 140 ..Communication interface 142 ... I / O interface 144 ... Processing device 150 ... Boosting control unit 152 ... Timing determining unit 154 ... Valve opening control unit 156 ... Open Valve maintenance control unit, 158 ... Valve closing control unit, 170 ... Solenoid valve, L172 ... Coil, 200 ... Housing, 202 ... Cap, 204 ... Fuel supply opening, 206 ..Fuel injection opening, 208 ... cavity, 210 ... plunger, 212 ... valve body, 2 4 ... seat, 216 ... cover, 218 ... spring.

Claims (6)

弁体に対し相対向する2つの方向へ選択的に電磁力を発生するよう構成された電磁弁を制御する電磁弁制御装置であって、
前記弁体を開弁位置から閉弁位置へ移動させる際の前記電磁弁への通電を制御する通電制御回路を備え、
前記通電制御回路は、電圧又は電流についての所定の時間変化パターンに従って、前記電磁弁への印加電圧又は通電電流を制御し、
前記所定の時間変化パターンは、前記弁体に開弁位置から閉弁位置へ向かう電磁力を付勢するように、前記電磁弁に第1の電圧を印加すること又は前記電磁弁に第1の電流を通電することを含む、
電磁弁制御装置。
An electromagnetic valve control device for controlling an electromagnetic valve configured to selectively generate electromagnetic force in two directions opposite to a valve body,
An energization control circuit for controlling energization to the solenoid valve when the valve body is moved from the valve opening position to the valve closing position;
The energization control circuit controls the applied voltage or energization current to the solenoid valve according to a predetermined time change pattern for voltage or current,
The predetermined time change pattern is obtained by applying a first voltage to the electromagnetic valve or applying a first voltage to the electromagnetic valve so as to urge an electromagnetic force from the valve opening position to the valve closing position. Including energizing current,
Solenoid valve control device.
前記所定の時間変化パターンは、前記弁体が前記閉弁位置に達する前に当該弁体の移動加速度又は移動速度が減少するように、前記電磁弁に第2の電圧又は第2の電流を通電することを含み、
前記第2の電圧は、前記第1の電圧より絶対値が小さいか又は前記第1の電圧に対し極性が反転した電圧であり、
前記第2の電流は、前記第1の電流より絶対値が小さいか又は前記第1の電流に対し通電方向が反転した電流である、
請求項1に記載の電磁弁制御装置。
In the predetermined time change pattern, the electromagnetic valve is energized with a second voltage or a second current so that the moving acceleration or moving speed of the valve body decreases before the valve body reaches the valve closing position. Including
The second voltage is a voltage whose absolute value is smaller than that of the first voltage or whose polarity is inverted with respect to the first voltage,
The second current is a current having an absolute value smaller than that of the first current or a current flowing direction reversed with respect to the first current.
The electromagnetic valve control device according to claim 1.
前記所定の時間変化パターンは、更に、前記第2の電圧又は前記第2の電流を、所定の変化ラインに沿ってゼロまで徐々に変化させることを含む、
請求項2に記載の電磁弁制御装置。
The predetermined time change pattern further includes gradually changing the second voltage or the second current to zero along a predetermined change line.
The electromagnetic valve control device according to claim 2.
前記電磁弁は、内燃機関への燃料噴射を制御する燃料噴射弁である、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の電磁弁制御装置。   The electromagnetic valve control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the electromagnetic valve is a fuel injection valve that controls fuel injection into an internal combustion engine. 少なくとも一つの中空のコイルと、
前記コイルの中空部分に移動可能に配されたプランジャと、
前記プランジャに接続された弁体と、
を備え、
前記プランジャは移動可能方向に磁化された磁石であり、
少なくとも一つの前記コイルへの通電により、弁体に対し相対向する2つの方向へ選択的に電磁力を発生するよう構成されている、
電磁式燃料噴射弁。
At least one hollow coil;
A plunger movably disposed in the hollow portion of the coil;
A valve body connected to the plunger;
With
The plunger is a magnet magnetized in a movable direction,
The electromagnetic force is selectively generated in two directions opposite to the valve body by energizing at least one of the coils.
Electromagnetic fuel injection valve.
内燃機関に設けられ、当該内燃機関への燃料噴射を制御する燃料噴射弁である、
請求項5に記載の電磁式燃料噴射弁。
A fuel injection valve provided in the internal combustion engine for controlling fuel injection into the internal combustion engine;
The electromagnetic fuel injection valve according to claim 5.
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CN108301950A (en) * 2018-01-13 2018-07-20 福州大学 A kind of double pressure driving circuits of natural gas injection solenoid valve
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