JP3121304B2 - Solenoid valve driving method and device - Google Patents
Solenoid valve driving method and deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁弁コイルに、
通電初期は大電流を所定期間に亘り通電して電磁弁を高
速で作動させ、大電流通電終了後はより小さい電流を通
電させて電磁弁の所要の動作を保持させるようにした電
磁弁駆動方法及び装置に関するものである。The present invention relates to a solenoid valve coil,
A solenoid valve driving method in which a large current is supplied for a predetermined period to operate the solenoid valve at a high speed in the initial stage of energization, and a required current of the solenoid valve is maintained by energizing a smaller current after the completion of the large current application. And an apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】たとえば、車両用燃料噴射システムに燃
料噴射制御弁として用いられる電磁弁の動作を制御する
従来技術として、特開昭63−55345号公報に記載
されている車両用燃料噴射装置が知られている。これ
は、駆動ループの閉成により電磁弁コイルを流れる電流
が第1の基準値を超えると比較制御手段からの指令によ
って電磁弁の駆動ループが遮断され、電磁弁コイルを流
れる電流値が低下してその電流が第2の基準値以下にな
ると、比較制御手段からの指令によってフライホイール
回路が作動状態となり、電磁弁コイルに蓄積された電力
の出力の伝送回路が形成されるように構成されたもので
ある。この駆動方法によると、電磁弁を開弁するための
開弁電流から電磁弁の開弁状態を保持しておくための保
持電流への移行期間が短縮されると共に、電磁弁コイル
への電流遮断時の電流立ち下がりが早くなり、使用でき
る有効燃料噴射期間を拡大することができる。2. Description of the Related Art For example, as a prior art for controlling the operation of an electromagnetic valve used as a fuel injection control valve in a vehicle fuel injection system, a vehicle fuel injection device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-55345 is known. Are known. This is because, when the current flowing through the solenoid valve coil exceeds the first reference value due to the closing of the drive loop, the drive loop of the solenoid valve is cut off by a command from the comparison control means, and the current value flowing through the solenoid valve coil decreases. When the current becomes equal to or less than the second reference value, the flywheel circuit is activated by a command from the comparison control means, and a transmission circuit for outputting the power stored in the solenoid valve coil is formed. Things. According to this driving method, the transition period from the valve opening current for opening the solenoid valve to the holding current for keeping the solenoid valve in the open state is shortened, and the current interruption to the solenoid valve coil is cut off. The fall of the current at the time becomes earlier, and the usable effective fuel injection period can be extended.
【0003】ところが、この構成では、電磁弁駆動電流
のレベルが一度第2の基準値を下回ると、その後電磁弁
駆動中に駆動電流のレベルが第2の基準値を上回ったと
してもフライホイール回路が不作動となる構成となって
いる。このため、図3に示すように、最初にフライホイ
ール駆動信号がオフからオンになったとき、電磁弁の渦
電流によって引き起される電磁弁電流の上昇をフライホ
イール回路によって防止することができず、電磁弁の閉
弁時間が予定のタイミングより遅れたり、バラついたり
するという不具合を生じることになる。However, in this configuration, once the level of the solenoid valve driving current falls below the second reference value, even if the level of the driving current exceeds the second reference value during driving of the solenoid valve thereafter, the flywheel circuit Is inoperative. Therefore, as shown in FIG. 3, when the flywheel drive signal is first turned on from off, the flywheel circuit can prevent an increase in the solenoid valve current caused by the eddy current of the solenoid valve. In other words, a problem occurs that the closing time of the solenoid valve is delayed or fluctuates from a predetermined timing.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の構
成では、電磁弁の高速駆動のための初期大電流が一度基
準値を下回って保持動作に入った後は、電磁弁の駆動電
流がこの基準値を上回ったとしてもフライホイール回路
が作動しない構成となっているため、最初のフライホイ
ール駆動信号がオフからオンになったとき、電磁弁に生
じる渦電流によって引き起される駆動電流の上昇を防止
することができない。この結果、電磁弁の閉弁タイミン
グが遅れたり、閉弁タイミングにバラツキ等が生じるた
め、電磁弁を応答性よく駆動することができないという
問題点を有している。As described above, in the conventional configuration, after the initial large current for high-speed driving of the solenoid valve once falls below the reference value and enters the holding operation, the driving current of the solenoid valve is reduced. Since the flywheel circuit does not operate even if the reference value is exceeded, when the first flywheel drive signal changes from off to on, the drive current generated by the eddy current generated in the solenoid valve The rise cannot be prevented. As a result, there is a problem that the solenoid valve cannot be driven with good responsiveness because the closing timing of the solenoid valve is delayed or the closing timing varies.
【0005】本発明の目的は、電磁弁の高速駆動のため
に必要な大電流を流した後の保持動作のための電流を電
磁弁コイルに安定に流すことができるようにした、電磁
弁駆動方法及び装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a solenoid valve driving device capable of stably supplying a current for holding operation after a large current required for high-speed driving of the solenoid valve to a solenoid valve coil. It is to provide a method and an apparatus.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
電磁弁の駆動開始直後の所定期間だけ前記電磁弁コイル
に大電流を流し、前記所定期間経過後、前記コイルに流
れる前記大電流を遮断したことにより前記コイルに生じ
る逆起電圧を利用してフライホイール電流を前記コイル
に動作保持電流として流した後、前記コイルに所要期間
だけ前記大電流よりも小さい所定の動作保持電流を電源
から供給するようにした電磁弁駆動方法において、前記
コイルのローサイドに通電制御手段を設け、前記フライ
ホイール電流による前記コイルの駆動期間中、前記コイ
ルに流れる電流のレベルの検出結果に応答し、検出され
たレベルが所定レベル以下の場合にのみ前記通電制御手
段をオンとすることにより前記フライホイール電流の過
度の上昇を抑えるようにしたことを特徴とする。According to the first aspect of the present invention,
A large current is applied to the solenoid valve coil only for a predetermined period immediately after the start of the operation of the solenoid valve, and after the predetermined period has elapsed, the large current flowing through the coil is cut off, and flyback is performed using a back electromotive voltage generated in the coil. After flowing a wheel current as an operation holding current to the coil, in a solenoid valve driving method in which a predetermined operation holding current smaller than the large current is supplied from a power source to the coil for a required period, a low side of the coil is provided. An energization control unit provided to respond to a detection result of a level of a current flowing through the coil during a driving period of the coil by the flywheel current, and to turn on the energization control unit only when the detected level is equal to or lower than a predetermined level; By doing so, an excessive increase in the flywheel current is suppressed.
【0007】この発明では、電磁弁の駆動初期の段階に
おいて電磁弁のコイルに流されている電流を遮断するこ
とによりコイルに生じた逆起電圧を用いて電磁弁のコイ
ルにフライホイール電流を動作保持電流として流すよう
にした方法において、フライホイール電流が所定レベル
を超えた場合には通電制御手段がオフとなり、フライホ
イール電流のレベルを低下させ、フライホイール電流が
所定レベル以下の場合には通電制御手段がオンとなって
フライホイール電流の通電を妨げないようにしている。
この結果、電磁弁の駆動初期段階直後に電磁弁に渦電流
が生じても、コイルに流れるフライホイール電流のレベ
ルが過度に上昇するのを有効に防止することができる。According to the present invention, the flywheel current is applied to the solenoid valve coil by using the back electromotive force generated in the coil by interrupting the current flowing to the solenoid valve coil at the initial stage of driving the solenoid valve. In the method in which the current is passed as the holding current, if the flywheel current exceeds a predetermined level, the energization control means is turned off, and the level of the flywheel current is reduced. The control means is turned on to prevent the flywheel current from being supplied.
As a result, even if an eddy current occurs in the solenoid valve immediately after the initial stage of driving the solenoid valve, it is possible to effectively prevent the level of the flywheel current flowing through the coil from excessively increasing.
【0008】請求項2の発明は、電磁弁のコイルのハイ
サイドに第1及び第2スイッチング手段とフライホイー
ルダイオードとを設け、前記電磁弁の駆動開始後の所定
期間だけ前記第1スイッチング手段を閉じることにより
前記コイルに電源部から大電流を流し、前記所定期間経
過後、前記コイルに生じる逆起電圧によるフライホイー
ル電流を前記フライホイールダイオードを介して前記コ
イルに流し、前記フライホイール電流が前記大電流より
も小さい所定の動作保持電流のレベル以下になった場
合、所要期間だけ前記第2スイッチング手段のオン、オ
フ動作により所定の動作保持電流を電源部から前記コイ
ルに流すようにした電磁弁駆動方法において、前記コイ
ルのローサイドに第3スイッチング手段を設け、前記フ
ライホイール電流による前記コイルの駆動期間中におい
て前記フライホイール電流が所定レベル以下の場合にの
み前記第3スイッチング手段を閉じることにより前記フ
ライホイール電流の過度の上昇を抑えるようにしたこと
を特徴とする。According to a second aspect of the present invention, first and second switching means and a flywheel diode are provided on the high side of the coil of the solenoid valve, and the first switching means is provided for a predetermined period after the start of driving of the solenoid valve. By closing, a large current flows from the power supply unit to the coil, and after the lapse of the predetermined period, a flywheel current due to a back electromotive voltage generated in the coil flows to the coil via the flywheel diode, and the flywheel current is An electromagnetic valve configured to cause a predetermined operation holding current to flow from the power supply unit to the coil by turning on and off the second switching means only for a required period when the level of the predetermined operation holding current becomes smaller than the level of the predetermined operation holding current smaller than the large current. In the driving method, a third switching means is provided on a low side of the coil, and a third switching means is provided for the flywheel current. The flywheel current during the driving period of said coil is characterized in that so as to suppress an excessive increase of the flywheel current by closing the third switching means only when a predetermined level below that.
【0009】この発明では、電磁弁の駆動初期段階にお
いて第1スイッチング手段をオンからオフに切り換える
ことにより電磁弁のコイルに生じた逆起電圧をフライホ
イールダイオードを介して電磁弁のコイルにフライホイ
ール電流として流すようにした方法において、フライホ
イール電流が所定レベルを超えた場合には第3スイッチ
ング手段がオフとなり、フライホイール電流のレベルを
低下させ、フライホイール電流が所定レベル以下の場合
には第3スイッチング手段がオンとなってフライホイー
ル電流の通電を妨げないようにしている。この結果、コ
イルに流れるフライホイール電流のレベルが過度に上昇
するのを有効に防止できるので、電磁弁の駆動初期段階
直後に電磁弁に生じる渦電流の影響を抑えることができ
る。According to the present invention, the back electromotive force generated in the coil of the solenoid valve by switching the first switching means from on to off in the initial stage of driving the solenoid valve is applied to the flywheel diode via the flywheel diode. When the flywheel current exceeds a predetermined level, the third switching means is turned off to reduce the level of the flywheel current, and when the flywheel current is equal to or lower than the predetermined level, the third switching means is turned off. (3) The switching means is not turned on to prevent the flywheel current from being supplied. As a result, it is possible to effectively prevent the level of the flywheel current flowing through the coil from excessively increasing, so that the influence of the eddy current generated in the solenoid valve immediately after the initial stage of driving the solenoid valve can be suppressed.
【0010】請求項3の発明は、電磁弁のコイルのハイ
サイドと電源部との間に設けられた第1スイッチング手
段及び第2スイッチング手段と、前記コイルに接続され
たフライホイールダイオードと、電磁弁駆動信号に応答
し前記電磁弁の駆動開始直後の所定期間だけ前記コイル
に大電流を流すよう前記第1スイッチング手段のオン、
オフ制御を行うための第1制御信号を発生する第1信号
発生手段と、前記電磁弁駆動信号に応答し前記所定期間
経過後に前記コイルに前記大電流よりは小さいレベルの
動作保持電流を流すよう前記第2スイッチング手段のオ
ン、オフ制御を行うための第2制御信号を発生する第2
信号発生手段とを備え、前記所定期間経過直後に前記コ
イルに生じた逆起電圧によるフライホイール電流を前記
フライホイールダイオードを介して前記コイルに流した
後、前記第2制御信号により前記第2スイッチング手段
をオン、オフ動作させて前記コイルに動作保持電流を供
給するようにした電磁弁駆動装置において、前記コイル
のローサイドに設けられた第3スイッチング手段と、前
記コイルに流れる電流のレベルを検出するための検出手
段と、前記電磁弁駆動信号と前記第1制御信号と該検出
手段とに応答し前記フライホイール電流による前記電磁
弁の駆動期間中において前記検出手段によって検出され
た電流のレベルが所定レベル以下の場合にのみ前記第3
スイッチング手段を閉じるように制御する制御手段とを
備えたことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, a first switching means and a second switching means provided between a high side of a coil of a solenoid valve and a power supply, a flywheel diode connected to the coil, Turning on the first switching means so that a large current flows through the coil for a predetermined period immediately after the start of driving of the solenoid valve in response to a valve drive signal;
First signal generating means for generating a first control signal for performing off control, and an operation holding current having a level smaller than the large current is supplied to the coil after the predetermined period in response to the solenoid valve driving signal. A second control signal for generating a second control signal for performing on / off control of the second switching means;
Signal generating means for flowing a flywheel current due to a back electromotive voltage generated in the coil immediately after the predetermined period has passed through the coil via the flywheel diode, and then performing the second switching by the second control signal. In a solenoid valve driving device for supplying an operation holding current to the coil by turning on and off the means, a third switching means provided on a low side of the coil and a level of a current flowing in the coil are detected. And a level of a current detected by the detecting means during the driving of the solenoid valve by the flywheel current in response to the solenoid valve driving signal, the first control signal, and the detecting means. Only when the level is below the third level
Control means for controlling to close the switching means.
【0011】この発明では、第1スイッチング手段を介
してコイルへ大電流が供給されるのが停止されてから第
2スイッチング手段によるコイルへの動作保持電流の供
給が開始されるまでの間のフライホイール電流による駆
動期間中、検出手段の検出結果に応答して第3スイッチ
ング手段がオン、オフ制御され、コイルに過度の電流が
流れるのを防止することができる。したがって、第1ス
イッチング手段がオンからオフに切り換えられた直後に
電磁弁に生じる渦電流の影響を有効に抑えることができ
る。According to the present invention, the flywheel is stopped after the supply of the large current to the coil via the first switching means is stopped until the supply of the operation holding current to the coil by the second switching means is started. During the driving period by the wheel current, the third switching means is turned on and off in response to the detection result of the detection means, thereby preventing an excessive current from flowing through the coil. Therefore, the influence of the eddy current generated in the solenoid valve immediately after the first switching means is switched from on to off can be effectively suppressed.
【0012】請求項4の発明は、電磁弁のコイルのハイ
サイドと電源部との間に設けられたハイサイドスイッチ
ング手段と、前記コイルに接続されたフライホイールダ
イオードと、電磁弁駆動信号に応答し前記電磁弁の駆動
開始直後の所定期間だけ前記コイルに大電流を流すと共
に、前記所定期間経過後に前記コイルに前記大電流より
は小さいレベルの動作保持電流を流すように前記ハイサ
イドスイッチング手段のオン、オフ制御を行うハイサイ
ド制御信号を発生する手段とを備え、前記所定期間経過
直後においては前記コイルに生じた逆起電圧によるフラ
イホイール電流を前記フライホイールダイオードを介し
て前記コイルに流すようにした電磁弁駆動装置におい
て、前記コイルのローサイドに設けられたローサイドス
イッチング手段と、前記コイルに流れる電流のレベルを
検出するための検出手段と、前記電磁弁駆動信号と該検
出手段とに応答し前記フライホイール電流による前記コ
イルの駆動期間中において前記検出手段によって検出さ
れた前記コイルに流れる電流のレベルが所定レベル以下
の場合にのみ前記ローサイドスイッチング手段を閉じる
ように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a high-side switching means provided between a high side of a coil of a solenoid valve and a power supply, a flywheel diode connected to the coil, and a response to a solenoid valve drive signal. A high current is applied to the coil only for a predetermined period immediately after the start of driving of the solenoid valve, and the high side switching means is configured to supply an operation holding current having a level smaller than the large current to the coil after the predetermined period has elapsed. Means for generating a high-side control signal for performing on / off control, wherein a flywheel current due to a back electromotive voltage generated in the coil flows through the coil via the flywheel diode immediately after the predetermined period has elapsed. A low-side switching means provided on the low side of the coil, Detecting means for detecting a level of a current flowing through the coil; and the coil detected by the detecting means in response to the solenoid valve drive signal and the detecting means during the driving of the coil by the flywheel current. And control means for controlling to close the low-side switching means only when the level of the current flowing through the low-side switching means is equal to or lower than a predetermined level.
【0013】この発明は、電磁弁を高速動作させるため
の初期駆動用の大電流とその後の動作保持電流が共にハ
イサイドスイッチング手段を介してコイルに供給される
点で請求項3の発明と異なっている。This invention differs from the invention of claim 3 in that both a large current for initial drive for operating the solenoid valve at high speed and a subsequent operation holding current are supplied to the coil via high-side switching means. ing.
【0014】ハイサイドスイッチング手段によりコイル
への大電流の供給が停止された直後のフライホイール電
流による駆動期間中、検出手段の検出結果に応答してロ
ーサイドスイッチング手段がオン、オフ制御され、コイ
ルに所定レベルより過度に大きい電流が流れるのを防止
することができる。したがって、コイルへの大電流の供
給が停止された直後に電磁弁に生じる渦電流の影響を有
効に抑えることができる。During the drive period by the flywheel current immediately after the supply of the large current to the coil is stopped by the high-side switching means, the low-side switching means is controlled to be turned on and off in response to the detection result of the detection means. It is possible to prevent a current excessively larger than a predetermined level from flowing. Therefore, the influence of the eddy current generated in the solenoid valve immediately after the supply of the large current to the coil is stopped can be effectively suppressed.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図面を参照して説明する。図1は、本発明の電磁弁駆
動装置の一実施の形態に係る電磁弁駆動装置を示すもの
である。図1に示されている電磁弁駆動装置1は、車両
用燃料噴射装置の燃料噴射弁として用いられる電磁弁2
を開閉駆動するためのものであり、たとえば12Vのバ
ッテリ3と、このバッテリ3のバッテリ電圧VBをたと
えば160Vまで昇圧して高圧出力HVを出力する昇圧
回路4とを備えている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an electromagnetic valve driving apparatus according to an embodiment of the present invention. An electromagnetic valve driving device 1 shown in FIG. 1 includes an electromagnetic valve 2 used as a fuel injection valve of a vehicle fuel injection device.
For example, includes a 12V battery 3 and a booster circuit 4 which boosts the battery voltage VB of the battery 3 to, for example, 160V and outputs a high voltage output HV.
【0016】昇圧回路4は、図2に示すように、昇圧用
スイッチングFET素子4Aのオン/オフ動作に伴い昇
圧用コイル4Bにバッテリ電圧VBを印加し、これによ
り生じた高電圧をダイオード4Cを通してコンデンサ4
Dに蓄積する公知の構成とされている。As shown in FIG. 2, the booster circuit 4 applies a battery voltage VB to the booster coil 4B in accordance with the on / off operation of the booster switching FET element 4A, and outputs a high voltage generated through the diode 4C. Capacitor 4
D has a known configuration.
【0017】図1に戻ると、電磁弁2のコイル2Aのハ
イサイドには、高圧出力HVを電磁弁2のコイル2Aに
与えるのをオン、オフするための第1電界効果トランジ
スタ(FET)5と、バッテリ電圧VBをコイル2Aに
与えるのをオン、オフするための第2FET6と、フラ
イホイールダイオード7とが設けられている。本実施の
形態では、第2FET6とコイル2Aとの間にダイオー
ド8が図示の如く直列に接続されており、高圧出力HV
による電流がバッテリ3に流れ込むのを防止している。Returning to FIG. 1, on the high side of the coil 2A of the solenoid valve 2, there is provided a first field effect transistor (FET) 5 for turning on and off the application of the high voltage output HV to the coil 2A of the solenoid valve 2. And a second FET 6 for turning on and off the application of the battery voltage VB to the coil 2A, and a flywheel diode 7. In the present embodiment, a diode 8 is connected in series between the second FET 6 and the coil 2A as shown in FIG.
Is prevented from flowing into the battery 3.
【0018】コイル2Aのローサイドには、第3FET
9が設けられている。本実施の形態では、第3FET9
のドレインがコイル2Aのローサイド端に接続され、第
3FET9のソースが検出抵抗器10を介してアースさ
れている。第3FET9のゲート回路には、定電圧ダイ
オード11、ダイオード12、及び抵抗器13が図示の
如く接続され、これにより、コイル2Aに生じる逆起電
力によって第3FET9が破壊するのが防止される回路
構成となっている。第3FET9がオンとなった場合、
コイル2Aに流れる電磁弁駆動電流IVは同時に検出抵
抗器10にも流れ、したがって、検出抵抗器10の両端
にはコイル2Aに流れる電磁弁駆動電流IVのレベルに
応じた検出電圧VDが生じる。A third FET is provided on the low side of the coil 2A.
9 are provided. In the present embodiment, the third FET 9
Is connected to the low side end of the coil 2A, and the source of the third FET 9 is grounded via the detection resistor 10. A constant voltage diode 11, a diode 12, and a resistor 13 are connected as shown to the gate circuit of the third FET 9, thereby preventing the third FET 9 from being destroyed by the back electromotive force generated in the coil 2A. It has become. When the third FET 9 is turned on,
The solenoid valve drive current IV flowing through the coil 2A also flows through the detection resistor 10 at the same time. Therefore, a detection voltage VD corresponding to the level of the solenoid valve drive current IV flowing through the coil 2A is generated at both ends of the detection resistor 10.
【0019】電磁弁2の開弁期間を定める電磁弁駆動信
号Sは信号入力部14で雑音除去処理されてから第1信
号発生部15及び第2信号発生部16に入力される。The electromagnetic valve drive signal S that determines the opening period of the electromagnetic valve 2 is input to the first signal generator 15 and the second signal generator 16 after being subjected to noise removal processing by the signal input unit 14.
【0020】電磁弁駆動信号Sは図3の(A)に示され
るように電磁弁2の開弁開始タイミングTAにおいて立
ち上がり、電磁弁2の閉弁タイミングTBにおいて立ち
下がるパルス信号であり、タイミングTA〜TBの電磁
弁駆動信号Sが高レベルとなる期間において電磁弁2が
開弁状態となる。The solenoid valve drive signal S is a pulse signal which rises at the valve opening start timing TA of the solenoid valve 2 and falls at the valve closing timing TB of the solenoid valve 2 as shown in FIG. The solenoid valve 2 is in the open state during a period during which the solenoid valve drive signal S of the time t to TB is at a high level.
【0021】第1信号発生部15は電磁弁駆動信号Sに
応答し開弁開始タイミングTAから駆動初期段階終了タ
イミングTCまでの所定期間だけ第1FET5をオンと
し、これにより高圧出力HVをコイル2Aに印加してコ
イル2Aに大電流を流し、電磁弁2を可及的速やかに開
弁状態とするための第1制御信号C1(図3の(B)参
照)を出力する回路である。第1制御信号C1は第1駆
動部17に入力され、第1駆動部17は第1制御信号C
1が高レベルとなっている場合に第1FET5を導通状
態にする。In response to the solenoid valve drive signal S, the first signal generator 15 turns on the first FET 5 only for a predetermined period from the valve opening start timing TA to the drive initial stage end timing TC, thereby sending the high voltage output HV to the coil 2A. This is a circuit that applies a large current to the coil 2A to apply the first control signal C1 (see FIG. 3B) to open the solenoid valve 2 as soon as possible. The first control signal C1 is input to the first drive unit 17, and the first drive unit 17 outputs the first control signal C
When 1 is at a high level, the first FET 5 is turned on.
【0022】一方、第2信号発生部16は、信号入力部
14からの電磁弁駆動信号Sと検出電圧VDとに応答
し、検出電圧VDが、後述する電磁弁2の開弁動作を保
持するのに必要な電磁弁駆動電流IVのレベルであるホ
ールドしきい値IH以下となった場合に、電磁弁駆動電
流IVにおいてこのホールドしきい値IHが保持される
ように第2FET6をオン、オフするための第2制御信
号C2(図3の(C)参照)を出力する回路である。第
2制御信号C2は第2駆動部18に入力され、第2駆動
部18は第2制御信号C2が高レベルとなっている場合
に第1FET6を導通状態にする。On the other hand, the second signal generating section 16 responds to the solenoid valve drive signal S from the signal input section 14 and the detection voltage VD, and the detection voltage VD holds the opening operation of the solenoid valve 2 described later. The second FET 6 is turned on and off so that the hold threshold value IH is maintained at the solenoid valve drive current IV when the value falls below the hold threshold value IH which is the level of the solenoid valve drive current IV necessary for the above operation. For outputting a second control signal C2 (see FIG. 3C). The second control signal C2 is input to the second drive unit 18, and the second drive unit 18 turns on the first FET 6 when the second control signal C2 is at a high level.
【0023】第3信号発生部19は、電磁弁駆動信号
S、第1制御信号C1及び検出電圧VDに応答し、以下
に示す、(1)及び(2)の場合に第3FET9をオン
とするための第3制御信号C3を出力する。 (1) 第1FET5がオンとなっている場合。 (2) 電磁弁駆動信号Sが高レベルであり、且つ電磁
弁駆動電流IVがホールドしきい値IHよりも高レベル
のフライホイールしきい値IFよりも小さい場合。 第3制御信号C3は第3駆動部20に入力され、第3駆
動部20は第3制御信号C3が高レベルの場合に第3F
ET9をオンとする。The third signal generator 19 responds to the solenoid valve drive signal S, the first control signal C1, and the detection voltage VD, and turns on the third FET 9 in the following cases (1) and (2). Control signal C3 is output. (1) When the first FET 5 is turned on. (2) When the solenoid valve drive signal S is at a high level and the solenoid valve drive current IV is smaller than a flywheel threshold IF which is higher than the hold threshold IH. The third control signal C3 is input to the third driving unit 20, and the third driving unit 20 outputs the third signal when the third control signal C3 is at a high level.
ET9 is turned on.
【0024】図4には、第2信号発生部16及び第3信
号発生部19の具体的な回路構成が示されている。FIG. 4 shows a specific circuit configuration of the second signal generator 16 and the third signal generator 19.
【0025】第3信号発生部19において、30は、オ
ペアンプ31及び抵抗器32〜34から成る増幅回路で
あり、検出電圧VDを増幅して成る増幅検出電圧VAを
出力する。40は、コンパレータ41と抵抗器42〜4
6及びバッファ増幅器47から成るレベル弁別回路であ
り、増幅検出電圧VAのレベルが所定電圧Vrのレベル
以上となっている場合にその出力が低レベル状態とな
る。この所定電圧Vrの値は、コイル2Aにフライホイ
ールしきい値IFに相当するレベルの電磁弁駆動電流I
Vが流れたときの増幅検出電圧VAの値に等しく設定さ
れている。このフライホイールしきい値IFのレベルは
図3の(E)に示されている。レベル弁別回路40の出
力は論理回路50に入力されている。In the third signal generator 19, reference numeral 30 denotes an amplifier circuit comprising an operational amplifier 31 and resistors 32-34, and outputs an amplified detection voltage VA obtained by amplifying the detection voltage VD. 40 is a comparator 41 and resistors 42 to 4
6 and a buffer amplifier 47, and when the level of the amplification detection voltage VA is equal to or higher than the level of the predetermined voltage Vr, the output thereof becomes a low level state. The value of the predetermined voltage Vr is applied to the coil 2A by a solenoid valve driving current I of a level corresponding to the flywheel threshold IF.
It is set equal to the value of the amplification detection voltage VA when V flows. The level of the flywheel threshold IF is shown in FIG. The output of the level discrimination circuit 40 is input to the logic circuit 50.
【0026】論理回路50は、アンド回路51とオア回
路52とから成り、一方の入力端子に電磁弁駆動信号S
が入力されているアンド回路51の他方の入力端子にレ
ベル弁別回路40の出力が入力されている。そして、論
理回路50の出力は、第1制御信号C1が一方の入力端
子に印加されているオア回路52の他方の入力端子に印
加されており、オア回路52からの出力が第3制御信号
C3として出力される。The logic circuit 50 comprises an AND circuit 51 and an OR circuit 52. One of the input terminals is a solenoid valve drive signal S.
The output of the level discrimination circuit 40 is input to the other input terminal of the AND circuit 51 to which is input. The output of the logic circuit 50 is applied to the other input terminal of the OR circuit 52 to which the first control signal C1 is applied to one input terminal, and the output from the OR circuit 52 is applied to the third control signal C3. Is output as
【0027】したがって、第3制御信号C3は、図3の
(D)に示されるように、電磁弁駆動信号Sが高レベル
となるTA〜TBまでの期間中において、第1制御信号
C1が高レベルとなるTA〜TCの期間には高レベルと
なり、TC〜TBの期間中であって、電磁弁駆動電流I
Vのレベルがフライホイールしきい値IFよりも小さく
なる場合にのみ高レベルとなる。Accordingly, as shown in FIG. 3D, during the period from TA to TB when the solenoid valve drive signal S is at a high level, the third control signal C3 is at a high level. During the period from TA to TC, which is the level, the level becomes high, and during the period from TC to TB, the solenoid valve driving current I
It goes high only when the level of V is less than the flywheel threshold IF.
【0028】第2信号発生部16は、コンパレータ61
と抵抗器62〜66とから成り、増幅回路30からの増
幅検出電圧VAをレベル弁別するレベル弁別回路60を
備えている。レベル弁別回路60は、コンパレータ61
と抵抗器62〜66とから成り、増幅検出電圧VAのレ
ベルが所定電圧Vs以上となっている場合にはその出力
が低レベル状態となる。この所定電圧Vsのレベルは、
コイル2Aにホールドしきい値IHのレベルの電流が流
れたときの増幅検出電圧VAの値に等しく設定されてい
る。レベル弁別回路60からの出力は、一方の入力端子
に電磁弁駆動信号Sが入力されているアンド回路70の
他方の入力端子に入力されており、アンド回路70から
の出力が第2制御信号C2として出力される。したがっ
て、第2制御信号C2は、図3の(C)に示されるよう
にレベル変化することになる。The second signal generator 16 includes a comparator 61
And a resistor 62 to 66, and a level discriminating circuit 60 for discriminating the level of the amplified detection voltage VA from the amplifier circuit 30 is provided. The level discrimination circuit 60 includes a comparator 61
And the resistors 62 to 66, and when the level of the amplification detection voltage VA is equal to or higher than the predetermined voltage Vs, the output is in a low level state. The level of the predetermined voltage Vs is
It is set equal to the value of the amplification detection voltage VA when a current having the level of the hold threshold value IH flows through the coil 2A. The output from the level discrimination circuit 60 is input to the other input terminal of the AND circuit 70 in which the electromagnetic valve drive signal S is input to one input terminal, and the output from the AND circuit 70 is the second control signal C2. Is output as Therefore, the level of the second control signal C2 changes as shown in FIG.
【0029】次に、図1に示した電磁弁駆動装置1の動
作について図3を参照しながら説明する。タイミングT
Aにおいて電磁弁駆動信号Sのレベルが立ち上がると、
第1信号発生部15から第1制御信号C1が出力され、
第1FET5がオンとなる。これと同時に、第3信号発
生部19から出力される第3制御信号C3により第3F
ETもオンとなるので、コイル2Aには昇圧回路4から
出力される高圧出力HVが印加され、電磁弁駆動電流I
Vのレベルは急速に上昇する。このように、電磁弁2の
駆動初期段階においてコイル2Aに大電流が供給され、
電磁弁2の開弁動作が迅速に行われる。Next, the operation of the solenoid valve driving device 1 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. Timing T
In A, when the level of the solenoid valve drive signal S rises,
A first control signal C1 is output from the first signal generator 15,
The first FET 5 turns on. At the same time, the third control signal C3 output from the third signal
Since the ET is also turned on, the high voltage output HV output from the booster circuit 4 is applied to the coil 2A, and the solenoid valve driving current I
The level of V rises rapidly. As described above, a large current is supplied to the coil 2A in the initial stage of driving the solenoid valve 2,
The valve opening operation of the solenoid valve 2 is performed quickly.
【0030】なお、タイミングTA直後において電磁弁
駆動電流IVのレベルがフライホイールしきい値IFを
超えるまでは第2制御信号C2が短時間の間高レベルと
なり第2FET6がオンとなるが、高圧出力HVの印加
による電磁弁2の高速作動に何ら影響を与えるものでは
ない。The second control signal C2 becomes high for a short time until the level of the solenoid valve driving current IV exceeds the flywheel threshold IF immediately after the timing TA, and the second FET 6 is turned on. It does not affect the high-speed operation of the solenoid valve 2 by the application of HV.
【0031】タイミングTBにおいて第1制御信号C1
が高レベルから低レベルに変化すると、第1FET5が
オフとなり、コイル2Aに大きな逆起電圧が発生する。
この逆起電圧により、第1FET5及び第2FET6が
オフとなった後も、コイル2Aにフライホイールダイオ
ード7を介してフライホイール電流が電磁弁駆動電流I
Vとして流れる。ここで、コイル2Aのローサイドに
は、定電圧ダイオード11、ダイオード12及び抵抗器
13から成る直列回路がアースとの間に設けられている
ので、逆起電力の値は定電圧ダイオード11によって制
限される。定電圧ダイオード11の値は例えば58Vに
選ぶことができ、これによりコイル2Aの両端に生じる
逆起電圧の値を最大60V程度に抑えることができる。At timing TB, the first control signal C1
Changes from a high level to a low level, the first FET 5 is turned off, and a large back electromotive voltage is generated in the coil 2A.
Due to this back electromotive voltage, even after the first FET 5 and the second FET 6 are turned off, the flywheel current flows through the coil 2A via the flywheel diode 7 to the solenoid valve drive current I.
It flows as V. Here, on the low side of the coil 2A, a series circuit including the constant voltage diode 11, the diode 12, and the resistor 13 is provided between the ground and the ground, so that the value of the back electromotive force is limited by the constant voltage diode 11. You. The value of the constant voltage diode 11 can be selected to be, for example, 58V, whereby the value of the back electromotive voltage generated at both ends of the coil 2A can be suppressed to a maximum of about 60V.
【0032】第1FET5がタイミングTCにてオフと
なることにより、上記逆起電圧のほか、電磁弁2には渦
電流が生じ、これにより電磁弁駆動電流IVのレベルが
図3の(E)に点線で示されるように上昇する。渦電流
によるこのような電磁弁駆動電流IVのレベル上昇は、
電磁弁2の駆動初期段階終了後に所定の一定レベルの動
作保持電流をコイル2Aに流すという予定の動作を実現
することができなくなり、この結果、電磁弁2の閉弁タ
イミングが予定したタイミングよりも遅れてしまい、電
磁弁2の開弁時間のバラツキを生じさせることになる。
この不具合は、電磁弁2を車両用燃料噴射弁に適用した
場合、シリンダ内へ供給すべき燃料噴射量のバラツキを
生じさせることになり、エンジンを良好に制御すること
ができないという問題を生じる。When the first FET 5 is turned off at the timing TC, an eddy current is generated in the solenoid valve 2 in addition to the back electromotive voltage, whereby the level of the solenoid valve driving current IV is changed to the level shown in FIG. Ascend as shown by the dotted line. Such an increase in the level of the solenoid valve driving current IV due to the eddy current is as follows.
After the initial stage of driving the solenoid valve 2, it is not possible to realize a scheduled operation of passing a predetermined constant level of operation holding current to the coil 2 </ b> A. As a result, the closing timing of the solenoid valve 2 is shorter than the scheduled timing. As a result, the valve opening time of the solenoid valve 2 varies.
When this problem occurs, when the electromagnetic valve 2 is applied to a fuel injection valve for a vehicle, the amount of fuel injection to be supplied to the cylinder varies, and the engine cannot be controlled well.
【0033】この不具合を生じさせないようにするた
め、検出抵抗器10に生じる検出電圧VDが第3信号発
生部19に入力されており、ここで、電磁弁駆動電流I
Vのレベルがフライホイールしきい値IFを超えた場合
に第3FET9をオフとし、電磁弁駆動電流IVがフラ
イホイールしきい値IFより小さくなった場合に第3F
ET9を再びオンとするというオン、オフ制御を行わせ
るための第3制御信号C3が出力される。この結果、タ
イミングTC以後、電磁弁2に渦電流が生じても、電磁
弁駆動電流IVのレベルが略フライホイールしきい値I
Fに抑えられる。To prevent this problem from occurring, the detection voltage VD generated at the detection resistor 10 is input to the third signal generator 19, where the solenoid valve driving current I
When the level of V exceeds the flywheel threshold IF, the third FET 9 is turned off. When the solenoid valve drive current IV becomes smaller than the flywheel threshold IF, the third FET 9 is turned off.
A third control signal C3 for performing on / off control of turning on ET9 again is output. As a result, even if an eddy current occurs in the solenoid valve 2 after the timing TC, the level of the solenoid valve drive current IV becomes substantially equal to the flywheel threshold value I.
F.
【0034】タイミングTC以後、逆起電圧及び渦電流
の影響が小さくなると電磁弁駆動電流IVのレベルがフ
ライホイールしきい値IFを超えることがなくなるの
で、第3FET9がオン状態に維持されつづける。そし
て、電磁弁駆動電流IVのレベルが漸次低下してホール
ドしきい値IHより小さくなると、第2制御信号C2が
高レベル状態となって第2FET6をオンとし、バッテ
リ3からコイル2Aに電磁弁2の動作保持のために電磁
弁駆動電流IVが供給される。これにより、電磁弁駆動
電流IVのレベルが上昇してホールドしきい値IH以上
となると、第2制御信号C2が低レベル状態となり、第
2FET6がオフとされ、電磁弁駆動電流IVの上昇を
抑える。このように、第2FET6をオン、オフ制御す
ることにより、電磁弁駆動電流IVのレベルが略ホール
ドしきい値IHのレベルに保たれ、コイル2Aに動作保
持電流が供給されることになる。After the timing TC, when the influence of the back electromotive voltage and the eddy current is reduced, the level of the solenoid valve driving current IV does not exceed the flywheel threshold value IF, so that the third FET 9 is kept on. Then, when the level of the solenoid valve driving current IV gradually decreases and becomes smaller than the hold threshold value IH, the second control signal C2 becomes a high level state, turns on the second FET 6, and the solenoid valve 2 is transferred from the battery 3 to the coil 2A. The solenoid valve drive current IV is supplied to maintain the operation of the solenoid valve. As a result, when the level of the solenoid valve drive current IV rises and becomes equal to or higher than the hold threshold value IH, the second control signal C2 becomes a low level state, the second FET 6 is turned off, and the rise of the solenoid valve drive current IV is suppressed. . As described above, by controlling the second FET 6 to be turned on and off, the level of the solenoid valve drive current IV is maintained at substantially the level of the hold threshold value IH, and the operation holding current is supplied to the coil 2A.
【0035】そして、タイミングTBにおいて電磁弁駆
動信号Sのレベルが立ち下がることにより、以後、第2
FET6及び第3FET9が共にオフとなり、電磁弁駆
動電流IVは急速に零となる。Then, at the timing TB, the level of the solenoid valve drive signal S falls, and thereafter, the second
Both the FET 6 and the third FET 9 are turned off, and the solenoid valve drive current IV rapidly becomes zero.
【0036】電磁弁駆動装置1は以上のように動作する
ので、電磁弁2の駆動初期段階においてコイル2Aへの
高電圧の印加終了後、電磁弁2に生じる渦電流によりコ
イル2Aに予定されているフライホイール電流よりも大
きな電流が流れるのを有効に防止することができる。こ
の結果、電磁弁2を電磁弁駆動信号Sに従って安定に且
つ精度よく開閉制御することができる。更に、電磁弁駆
動装置1は、コイル2Aのハイサイドとローサイドとに
それぞれスイッチ素子を設けて電磁弁を駆動する構成で
あるから、電磁弁への配線がアースや電源にショートし
ても燃料の連続噴射等の不具合を防止することができ、
極めて安全性に優れた信頼性の高い利点を有している。Since the solenoid valve driving device 1 operates as described above, after the application of the high voltage to the coil 2A in the initial stage of driving of the solenoid valve 2, the coil 2A is scheduled by the eddy current generated in the solenoid valve 2. It is possible to effectively prevent a current larger than the flywheel current from flowing. As a result, the solenoid valve 2 can be stably and accurately controlled to open and close according to the solenoid valve drive signal S. Furthermore, since the solenoid valve driving device 1 is configured to drive the solenoid valve by providing a switch element on each of the high side and the low side of the coil 2A, even if the wiring to the solenoid valve is short-circuited to the ground or the power source, the fuel is not discharged. Problems such as continuous injection can be prevented,
It has an extremely safe and reliable advantage.
【0037】以上、本発明を一実施の形態に基づいて説
明したが、本発明はバッテリ電圧からの低電圧と、昇圧
回路からの高電圧とを用いた2電源方式による場合に限
定されるものではなく、バッテリ電圧からの低電圧のみ
を用いて電磁弁駆動を行うようにした方式の電磁弁駆動
装置にも同様にして適用することができるものである。Although the present invention has been described with reference to an embodiment, the present invention is limited to a two-power-supply system using a low voltage from a battery voltage and a high voltage from a booster circuit. Instead, the present invention can be similarly applied to a solenoid valve driving device of a type in which the solenoid valve is driven using only a low voltage from the battery voltage.
【0038】図5は、本発明による電磁弁駆動装置の別
の実施の形態を示すブロック図である。図5に示した電
磁弁駆動装置100において、101はバッテリ、10
2は電磁弁2のコイル2Aのハイサイドに設けられたハ
イサイドFET、103はハイサイドFET102をオ
ン、オフ制御するためのハイサイドFET駆動部、10
4はフライホイールダイオードである。コイル2Aのロ
ーサイドには、ローサイドFET105が設けられてお
り、ローサイドFET105のソース回路に設けられた
検出抵抗器106に生じる検出電圧VDによってコイル
2Aに流れる電磁弁駆動電流IVのレベルを検出する構
成である。ローサイドFET105に接続されている定
電圧ダイオード107、ダイオード108及び抵抗器1
09は、図1の第3FET9に接続されている定電圧ダ
イオード11、ダイオード12及び抵抗器13と同様の
目的で設けられている。110はローサイドFETをオ
ン、オフ駆動するためのローサイドFET駆動部であ
る。FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the solenoid valve driving device according to the present invention. In the solenoid valve driving device 100 shown in FIG.
Reference numeral 2 denotes a high-side FET provided on the high side of the coil 2A of the solenoid valve 2, reference numeral 103 denotes a high-side FET driver for turning on and off the high-side FET 102,
4 is a flywheel diode. A low-side FET 105 is provided on the low side of the coil 2A, and the level of the solenoid valve driving current IV flowing through the coil 2A is detected by a detection voltage VD generated at a detection resistor 106 provided in a source circuit of the low-side FET 105. is there. Constant voltage diode 107, diode 108 and resistor 1 connected to low side FET 105
Reference numeral 09 is provided for the same purpose as the constant voltage diode 11, the diode 12, and the resistor 13 connected to the third FET 9 in FIG. Reference numeral 110 denotes a low-side FET driving unit for driving the low-side FET on and off.
【0039】信号入力部14及び第1信号発生部15は
図1に示したものと同じものである。ハイサイドFET
制御部111は信号入力部14からの出力と、第1制御
信号C1と、検出電圧VDとに応答し、ハイサイドFE
T制御信号CHを出力する。一方、ローサイドFET制
御部112は、電磁弁駆動信号S、第1制御信号C1及
び検出電圧VDに応答し、ローサイドFET105をオ
ン、オフ制御するためのローサイドFET制御信号CL
を出力する。The signal input section 14 and the first signal generation section 15 are the same as those shown in FIG. High side FET
The control unit 111 responds to the output from the signal input unit 14, the first control signal C1, and the detection voltage VD, and
It outputs a T control signal CH. On the other hand, the low-side FET control unit 112 responds to the solenoid valve drive signal S, the first control signal C1, and the detection voltage VD, and controls the low-side FET 105 to turn on and off the low-side FET 105.
Is output.
【0040】図6には、図5に示した各部の信号の波形
図が示されている。FIG. 6 shows a waveform diagram of the signals of the respective parts shown in FIG.
【0041】図6の(A)は、電磁弁駆動信号Sの波形
であり、図1において説明したものと同じである。FIG. 6A shows the waveform of the solenoid valve drive signal S, which is the same as that described with reference to FIG.
【0042】図6の(B)はハイサイドFET制御信号
CHの波形図であり、第1制御信号C1に従いタイミン
グTA〜TCの期間高レベルとなるほか、電磁弁駆動電
流IVのレベルがホールドしきい値IHより小さくなっ
た場合に高レベルとなってハイサイドFET102をオ
ンとし、コイル2Aに所要の動作保持電流を流すことが
できるようにしている。以上の説明から判るように、ハ
イサイドFET制御部111は、図1の第1信号発生部
15及び第2駆動部18との各機能を兼ね備えている。FIG. 6B is a waveform diagram of the high-side FET control signal CH. The high-side FET control signal CH is at a high level during the timing TA to TC according to the first control signal C1, and the level of the solenoid valve drive current IV is held. When the threshold value IH is lower than the threshold value IH, the level becomes a high level, the high-side FET 102 is turned on, and a required operation holding current can flow through the coil 2A. As can be understood from the above description, the high-side FET control unit 111 has each function of the first signal generation unit 15 and the second drive unit 18 of FIG.
【0043】図6の(C)は、ローサイドFET制御信
号CLの波形図である。この波形図は図3の(D)に示
したものと同様であり、ローサイドFET駆動部110
は、図1の第3信号発生部19と同様の機能を果たすも
のである。FIG. 6C is a waveform diagram of the low-side FET control signal CL. This waveform diagram is the same as that shown in FIG.
Performs a function similar to that of the third signal generator 19 in FIG.
【0044】電磁弁駆動装置100は以上のように構成
されているため、図6の(D)に示した電磁弁駆動電流
IVの波形から判るように、タイミングTA〜TCの間
においてはハイサイド及びローサイドFET102、1
05が共にオンとなってコイル2Aに大電流が供給さ
れ、これにより電磁弁2を短時間で開弁させることがで
きる。タイミングTCではハイサイド及びローサイドF
ET102、105が共にオフとなって、コイル2Aに
生じる逆起電圧によってコイル2Aにフライホイール電
流が流れる。この駆動状態においては、図1の電磁弁駆
動装置1の場合と同様に、電磁弁駆動電流IVがフライ
ホイールしきい値IFを超えることがないように、ロー
サイドFET105がローサイドFET制御信号CLに
従ってオン、オフされる。この結果、電磁弁2に生じる
渦電流の存在に拘らず、電磁弁駆動電流IVのレベルの
過度の上昇を図1の装置の場合と同様にして抑えること
ができる。Since the solenoid valve driving device 100 is configured as described above, as can be seen from the waveform of the solenoid valve driving current IV shown in FIG. And the low-side FET 102, 1
05 are both turned on and a large current is supplied to the coil 2A, whereby the solenoid valve 2 can be opened in a short time. At timing TC, the high side and low side F
The ETs 102 and 105 are both turned off, and a flywheel current flows through the coil 2A due to the back electromotive voltage generated at the coil 2A. In this driving state, the low-side FET 105 is turned on in accordance with the low-side FET control signal CL so that the electromagnetic valve driving current IV does not exceed the flywheel threshold IF, as in the case of the electromagnetic valve driving device 1 of FIG. Is turned off. As a result, regardless of the presence of the eddy current generated in the solenoid valve 2, an excessive increase in the level of the solenoid valve drive current IV can be suppressed in the same manner as in the case of the apparatus of FIG.
【0045】そして、電磁弁駆動電流IVのレベルが低
下し、フライホイールしきい値IFより小さくなると、
ハイサイドFET制御信号CHによってハイサイドFE
T102がオン、オフ動作し、バッテリ101からコイ
ル2Aに所要の動作保持電流を供給する。Then, when the level of the solenoid valve driving current IV decreases and becomes smaller than the flywheel threshold value IF,
High side FE by high side FET control signal CH
T102 is turned on and off to supply a required operation holding current from the battery 101 to the coil 2A.
【0046】[0046]
【発明の効果】本発明によれば、上述の如く、電磁弁の
駆動初期段階でコイルに大電流を流すことにより電磁弁
を高速で開弁、又は閉弁動作させた後、電磁弁への電流
供給を遮断し、これにより電磁弁コイルに生じる逆起電
圧によって電磁弁コイルにフライホイール電流を流し、
フライホイール電流のレベルが所要の動作保持電流レベ
ルよりも小さくなった場合に電磁弁コイルに電源から保
持電流を供給するようにして電磁弁を駆動する場合にお
いて、電磁弁コイルに流れる電流のレベルを検出し、駆
動初期段階における電磁弁コイルへの電流遮断後に電流
が予定されたフライホイール電流のレベルを超えること
がないように電磁弁コイルのローサイドに設けられたス
イッチング手段をオン、オフする構成としたので、駆動
初期段階における電磁弁コイルへの電流遮断後に生じる
渦電流の影響による電磁弁駆動電流の過度の増加を有効
に抑え、電磁弁を安定に且つ精度よく駆動することがで
きる。更に、本発明によれば、電磁弁のコイルのハイサ
イドとローサイドとにそれぞれ電磁弁駆動電流のオン、
オフを制御するスイッチ素子を設けて電磁弁を駆動する
構成であるから、電磁弁への配線がアースや電源にショ
ートしても電磁弁の開閉状態が意図しない状態に陥る等
の危険がなく、極めて安全性に優れた信頼性の高い利点
を有している。According to the present invention, as described above, the solenoid valve is opened or closed at a high speed by applying a large current to the coil at the initial stage of driving the solenoid valve, and then the solenoid valve is opened. Interrupting the current supply, thereby causing a flywheel current to flow through the solenoid valve coil by the back electromotive force generated in the solenoid valve coil,
When the solenoid valve is driven by supplying the holding current from the power supply to the solenoid valve coil when the level of the flywheel current becomes smaller than the required operation holding current level, the level of the current flowing through the solenoid valve coil is reduced. Detecting and turning on / off a switching means provided on the low side of the solenoid valve coil so that the current does not exceed a predetermined level of the flywheel current after interrupting the current to the solenoid valve coil in the initial drive stage. Therefore, it is possible to effectively suppress an excessive increase in the solenoid valve driving current due to the influence of the eddy current generated after the current to the solenoid valve coil is cut off in the initial stage of driving, and to stably and accurately drive the solenoid valve. Further, according to the present invention, the solenoid valve drive current is turned on and off on the high side and low side of the coil of the solenoid valve,
Since the solenoid valve is driven by providing a switch element for controlling the off, there is no danger that the open / close state of the solenoid valve falls into an unintended state even if the wiring to the solenoid valve is shorted to the ground or the power supply. It has an extremely safe and reliable advantage.
【図1】本発明による電磁弁駆動装置の一実施の形態を
示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a solenoid valve driving device according to the present invention.
【図2】図1の昇圧回路の詳細回路図。FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the booster circuit of FIG. 1;
【図3】図1の電磁弁駆動装置の動作を説明するための
波形図。FIG. 3 is a waveform chart for explaining the operation of the solenoid valve driving device of FIG. 1;
【図4】図1の第2信号発生部及び第3信号発生部の詳
細回路図。FIG. 4 is a detailed circuit diagram of a second signal generator and a third signal generator of FIG. 1;
【図5】本発明による電磁弁駆動装置の他の実施の形態
を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the solenoid valve driving device according to the present invention.
【図6】図5の電磁弁駆動装置の動作を説明するための
波形図。FIG. 6 is a waveform chart for explaining the operation of the solenoid valve driving device of FIG.
1、100 電磁弁駆動装置 2 電磁弁 2A コイル 3 バッテリ 5 第1FET 6 第2FET 7、104 フライホイールダイオード 9 第3FET 10、106 検出抵抗器 15 第1信号発生部 16 第2信号発生部 19 第3信号発生部 102 ハイサイドFET 105 ローサイドFET 111 ハイサイドFET制御部 112 ローサイドFET制御部 C1 第1制御信号 C2 第2制御信号 C3 第3制御信号 CH ハイサイドFET制御信号 CL ローサイドFET制御信号 DV 検出電圧 HV 高圧出力 IF フライホイールしきい値 IH ホールドしきい値 IV 電磁弁駆動電流 S 電磁弁駆動信号 VB バッテリ電圧 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 100 Solenoid valve drive device 2 Solenoid valve 2A Coil 3 Battery 5 First FET 6 Second FET 7, 104 Flywheel diode 9 Third FET 10, 106 Detection resistor 15 First signal generator 16 Second signal generator 19 Third Signal generator 102 High-side FET 105 Low-side FET 111 High-side FET controller 112 Low-side FET controller C1 First control signal C2 Second control signal C3 Third control signal CH High-side FET control signal CL Low-side FET control signal DV Detection voltage HV High voltage output IF Flywheel threshold IH Hold threshold IV Solenoid valve drive current S Solenoid valve drive signal VB Battery voltage
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16K 31/06 F02D 41/20 325 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F16K 31/06 F02D 41/20 325
Claims (4)
記電磁弁コイルに大電流を流し、前記所定期間経過後、
前記コイルに流れる前記大電流を遮断したことにより前
記コイルに生じる逆起電圧を利用してフライホイール電
流を前記コイルに動作保持電流として流した後、前記コ
イルに所要期間だけ前記大電流よりも小さい所定の動作
保持電流を電源から供給するようにした電磁弁駆動方法
において、 前記コイルのローサイドに通電制御手段を設け、前記フ
ライホイール電流による前記コイルの駆動期間中、前記
コイルに流れる電流のレベルの検出結果に応答し、検出
されたレベルが所定レベル以下の場合にのみ前記通電制
御手段をオンとすることにより前記フライホイール電流
の過度の上昇を抑えるようにしたことを特徴とする電磁
弁駆動方法。A large current is applied to the solenoid valve coil for a predetermined period immediately after the start of driving of the solenoid valve, and after a lapse of the predetermined period,
After flowing the flywheel current as an operation holding current to the coil using a back electromotive voltage generated in the coil by cutting off the large current flowing in the coil, the flywheel current is smaller than the large current for a required period of time in the coil. In a solenoid valve driving method in which a predetermined operation holding current is supplied from a power supply, an energization control unit is provided on a low side of the coil, and during a driving period of the coil by the flywheel current, a level of a current flowing through the coil is controlled. An electromagnetic valve driving method, wherein an excessive increase in the flywheel current is suppressed by turning on the energization control means only when a detected level is equal to or lower than a predetermined level in response to a detection result. .
第2スイッチング手段と前記コイルに接続されたフライ
ホイールダイオードとを設け、前記電磁弁の駆動開始後
の所定期間だけ前記第1スイッチング手段を閉じること
により前記コイルに電源部から大電流を流し、前記所定
期間経過後、前記コイルに生じる逆起電圧によるフライ
ホイール電流を前記フライホイールダイオードを介して
前記コイルに流し、前記フライホイール電流が前記大電
流よりも小さい所定の動作保持電流のレベル以下になっ
た場合、所要期間だけ前記第2スイッチング手段のオ
ン、オフ動作により所定の動作保持電流を電源部から前
記コイルに流すようにした電磁弁駆動方法において、 前記コイルのローサイドに第3スイッチング手段を設
け、前記フライホイール電流による前記コイルの駆動期
間中において前記フライホイール電流が所定レベル以下
の場合にのみ前記第3スイッチング手段を閉じることに
より前記フライホイール電流の過度の上昇を抑えるよう
にしたことを特徴とする電磁弁駆動方法。2. A first and a second switching means and a flywheel diode connected to the coil are provided on the high side of a coil of the solenoid valve, and the first switching means is provided only for a predetermined period after the start of driving of the solenoid valve. A large current flows from the power supply unit to the coil by closing the flywheel, and after the predetermined period elapses, a flywheel current due to a back electromotive voltage generated in the coil flows through the coil via the flywheel diode, and the flywheel current is When the current drops below the level of a predetermined operation holding current smaller than the large current, an electromagnetic operation is performed such that a predetermined operation holding current flows from the power supply unit to the coil by turning on and off the second switching means for a required period. In the valve driving method, a third switching means is provided on a low side of the coil, and the flywheel is provided. An electromagnetic valve which suppresses an excessive rise of the flywheel current by closing the third switching means only when the flywheel current is lower than a predetermined level during a period in which the coil is driven by a current. Drive method.
の間に設けられた第1スイッチング手段及び第2スイッ
チング手段と、前記コイルに接続されたフライホイール
ダイオードと、電磁弁駆動信号に応答し前記電磁弁の駆
動開始直後の所定期間だけ前記コイルに大電流を流すよ
う前記第1スイッチング手段のオン、オフ制御を行うた
めの第1制御信号を発生する第1信号発生手段と、前記
電磁弁駆動信号に応答し前記所定期間経過後に前記コイ
ルに前記大電流よりは小さいレベルの動作保持電流を流
すよう前記第2スイッチング手段のオン、オフ制御を行
うための第2制御信号を発生する第2信号発生手段とを
備え、前記所定期間経過直後に前記コイルに生じた逆起
電圧によるフライホイール電流を前記フライホイールダ
イオードを介して前記コイルに流した後、前記第2制御
信号により前記第2スイッチング手段をオン、オフ動作
させて前記コイルに動作保持電流を供給するようにした
電磁弁駆動装置において、 前記コイルのローサイドに設けられた第3スイッチング
手段と、 前記コイルに流れる電流のレベルを検出するための検出
手段と、 前記電磁弁駆動信号と前記第1制御信号と該検出手段と
に応答し前記フライホイール電流による前記電磁弁の駆
動期間中において前記検出手段によって検出された電流
のレベルが所定レベル以下の場合にのみ前記第3スイッ
チング手段を閉じるように制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする電磁弁駆動装置。A first switching means and a second switching means provided between a high side of a coil of the solenoid valve and a power supply, a flywheel diode connected to the coil, and a response to a solenoid valve driving signal. A first signal generating means for generating a first control signal for performing on / off control of the first switching means so that a large current flows through the coil for a predetermined period immediately after the start of driving of the electromagnetic valve; Generating a second control signal for performing on / off control of the second switching means so as to flow an operation holding current having a level smaller than the large current to the coil after the predetermined period in response to the valve drive signal; And a flywheel current generated by the back electromotive force generated in the coil immediately after the predetermined period has passed through the flywheel diode. An electromagnetic valve driving device configured to supply an operation holding current to the coil by turning on and off the second switching means according to the second control signal after flowing the current through the coil; provided on a low side of the coil; Third switching means, detection means for detecting the level of current flowing through the coil, and the solenoid valve based on the flywheel current in response to the solenoid valve drive signal, the first control signal, and the detection means Control means for controlling the third switching means to close only when the level of the current detected by the detection means is equal to or lower than a predetermined level during the driving period.
の間に設けられたハイサイドスイッチング手段と、前記
コイルに接続されたフライホイールダイオードと、電磁
弁駆動信号に応答し前記電磁弁の駆動開始直後の所定期
間だけ前記コイルに大電流を流すと共に、前記所定期間
経過後に前記コイルに前記大電流よりは小さいレベルの
動作保持電流を流すように前記ハイサイドスイッチング
手段のオン、オフ制御を行うハイサイド制御信号を発生
する手段とを備え、前記所定期間経過直後においては前
記コイルに生じた逆起電圧によるフライホイール電流を
前記フライホイールダイオードを介して前記コイルに流
すようにした電磁弁駆動装置において、 前記コイルのローサイドに設けられたローサイドスイッ
チング手段と、 前記コイルに流れる電流のレベルを検出するための検出
手段と、 前記電磁弁駆動信号と該検出手段とに応答し前記フライ
ホイール電流による前記コイルの駆動期間中において前
記検出手段によって検出された前記コイルに流れる電流
のレベルが所定レベル以下の場合にのみ前記ローサイド
スイッチング手段を閉じるように制御する制御手段とを
備えたことを特徴とする電磁弁駆動装置。4. A high-side switching means provided between a high side of a coil of a solenoid valve and a power supply unit, a flywheel diode connected to the coil, and a solenoid valve of the solenoid valve responsive to a solenoid valve driving signal. A high current is supplied to the coil only for a predetermined period immediately after the start of driving, and an ON / OFF control of the high side switching means is performed so that an operation holding current of a level smaller than the large current is supplied to the coil after the predetermined period. Means for generating a high-side control signal to be performed, wherein an electromagnetic valve drive is configured to cause a flywheel current due to a back electromotive voltage generated in the coil to flow through the coil via the flywheel diode immediately after the predetermined period has elapsed. In the apparatus, a low-side switching means provided on a low side of the coil; Detecting means for detecting a level of a current; and a current flowing through the coil detected by the detecting means during a driving period of the coil by the flywheel current in response to the solenoid valve drive signal and the detecting means. Control means for controlling the low-side switching means to close only when the level is equal to or lower than a predetermined level.
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