JP3268245B2 - Solenoid valve drive circuit - Google Patents

Solenoid valve drive circuit

Info

Publication number
JP3268245B2
JP3268245B2 JP31767497A JP31767497A JP3268245B2 JP 3268245 B2 JP3268245 B2 JP 3268245B2 JP 31767497 A JP31767497 A JP 31767497A JP 31767497 A JP31767497 A JP 31767497A JP 3268245 B2 JP3268245 B2 JP 3268245B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
high voltage
current
valve
solenoid valve
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP31767497A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11141382A (en
Inventor
稔 鳥居
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP31767497A priority Critical patent/JP3268245B2/en
Priority to US09/181,907 priority patent/US6123092A/en
Publication of JPH11141382A publication Critical patent/JPH11141382A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3268245B2 publication Critical patent/JP3268245B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、電磁弁駆動回路
に関し、より詳しくは内燃機関の燃料噴射装置などに使
用する電磁弁駆動回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solenoid valve driving circuit, and more particularly to a solenoid valve driving circuit used for a fuel injection device of an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来技術】内燃機関の燃料噴射装置においては一般
に、電磁弁の開弁・閉弁を電子回路によって制御するこ
とにより燃料噴射量を決定している。具体的にはニード
ルのストロークを電磁弁(ソレノイドコイル)に印加す
る電圧・電流により制御することにより燃料噴射量を決
定している。
2. Description of the Related Art In general, in a fuel injection device for an internal combustion engine, a fuel injection amount is determined by controlling opening and closing of an electromagnetic valve by an electronic circuit. Specifically, the amount of fuel injection is determined by controlling the stroke of the needle with the voltage and current applied to the solenoid valve (solenoid coil).

【0003】しかしながら、その電圧印加時にはソレノ
イドコイルのインダクタンスに起因する電流立ち上がり
遅れが生じ、電圧の印加から目的の電流値がコイルに流
れるまでの間にタイムラグが発生する。この電流立ち上
がり遅れは、電磁弁の応答遅れをもたらし、制御タイミ
ングのずれや燃料噴射量制御精度の悪化などの原因とな
っている。
However, when the voltage is applied, a delay in the rise of the current occurs due to the inductance of the solenoid coil, and a time lag occurs between the application of the voltage and the flow of a desired current value to the coil. This current rise delay causes a response delay of the solenoid valve, causing a shift in control timing and a deterioration in fuel injection amount control accuracy.

【0004】一方、直噴ガソリンエンジン車の燃料噴射
装置など、高圧燃料の噴射を電磁弁型インジェクタで実
現する場合、開弁時には高圧に抗してニードルを吸引す
るため少なくとも弁吸引時にはソレノイドコイルに大電
流を印加し、より大きな力を発生させる必要がある。
On the other hand, when a high-pressure fuel is injected by a solenoid valve type injector such as a fuel injection device of a direct injection gasoline engine vehicle, the needle is sucked against a high pressure when the valve is opened. It is necessary to apply a large current and generate a larger force.

【0005】上記した電流立ち上がり遅れを改善し、か
つ開弁時にソレノイドコイルに大電流を印加する技術と
して特公平7─26701号公報において、電磁弁駆動
回路に昇圧電源部を設け、通常の車載バッテリ電源から
昇圧電源部を介して、少なくとも弁吸引時に高電圧を印
加することで、速やかな大電流の立ち上がりを図り、電
磁弁の応答性の改善をすることが提案されている。具体
的には、予め電流値としてコイルに充電されたエネルギ
を、高電圧に変換してコンデンサに充電しておき、その
エネルギを給電して高電圧・大電流を印加している。
Japanese Patent Publication No. 7-26701 discloses a technique for improving the above-described current rise delay and applying a large current to a solenoid coil when a valve is opened. It has been proposed to apply a high voltage at least at the time of valve suction from a power supply via a boosting power supply unit, thereby promptly starting a large current and improving the responsiveness of the solenoid valve. More specifically, the energy previously charged in the coil as a current value is converted into a high voltage and charged in a capacitor, and the energy is fed to apply a high voltage and a large current.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術においては弁吸引時の大電流から開弁保
持電流に至るまでの電流の立ち下がり特性が良好でな
く、燃料噴射弁のリニアリティ特性はこの電流の立ち下
がり特性によって決定されるため、燃料噴射弁のダイナ
ミックレンジ(開弁特性)に限界があった。
However, in such a conventional technique, the fall characteristic of the current from the large current at the time of valve suction to the valve opening holding current is not good, and the linearity characteristic of the fuel injection valve is poor. Is determined by the fall characteristics of this current, so that the dynamic range (valve opening characteristics) of the fuel injection valve is limited.

【0007】特に、機関が高速回転域の場合などは、電
磁弁の開弁・閉弁の動作間隔を短くする必要があるた
め、上記した不都合が顕著となる。
In particular, when the engine is in a high-speed rotation region, the above-mentioned disadvantages become remarkable because it is necessary to shorten the operation interval between opening and closing the solenoid valve.

【0008】従って、この発明は、上記した問題点に鑑
み、高電圧をコンデンサに充電して電磁弁に高電圧・大
電流を印加し弁吸引を実現する電磁弁駆動回路におい
て、電磁弁のリニアリティ特性を改善し、かつ、エネル
ギの節約を可能にした電磁弁駆動回路を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in consideration of the above-described problems, and has been made in consideration of the above-described problems. It is an object of the present invention to provide a solenoid valve drive circuit having improved characteristics and capable of saving energy.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、請求項1項においては、電磁弁の駆動回路におい
て、前記電磁弁の制御信号を出力するエンジン・コント
ロール・ユニットと、前記電磁弁の通電開始時に第1の
高電圧を印加する第1の高電圧印加手段と、前記第1の
高電圧印加手段によって印加される高電圧が前記第1の
高電圧より低い第2の高電圧まで低下したときに前記第
2の高電圧を印加する第2の高電圧印加手段と、前記電
磁弁の開弁状態を維持するための一定電流を流す定常電
流回路と、前記電磁弁と前記第1の高電圧印加手段およ
び第2の高電圧印加手段ならびに定常電流回路の間に介
挿され、前記エンジン・コントロール・ユニットからの
制御信号に基づいて開閉される第1の電気的スイッチ
と、前記電磁弁とアースの間に介挿され、前記エンジン
・コントロール・ユニットからの制御信号に基づいて開
閉される第2の電気的スイッチとを備えると共に、前記
第2の高電圧印加終了時に前記第1および第2の電気的
スイッチを所定時間、より詳しくは瞬時、開放(OF
F)して前記電磁弁への通電回路を一切遮断する如く構
成した。これによって、燃料噴射を確実かつ安定して行
うことができると共に、印加終了時には大電流印加を瞬
時遮断することで、大電流の立ち下がり時間を大幅に短
縮でき、電磁弁のダイナミックレンジ(開弁特性)を拡
大することができ、制御精度を向上させることができ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an engine controller for outputting a control signal for a solenoid valve in a drive circuit for the solenoid valve.
A roll unit, first high voltage applying means for applying a first high voltage when energization of the solenoid valve is started, and the first high voltage applying means .
The high voltage applied by the high voltage applying means is the first voltage.
When the voltage drops to a second high voltage lower than the high voltage,
A second high voltage applying means for applying a high voltage , a constant current circuit for supplying a constant current for maintaining the solenoid valve in an open state, the electromagnetic valve, the first high voltage applying means, Yo
Between the second high voltage applying means and the steady current circuit.
From the engine control unit
First electrical switch that is opened and closed based on a control signal
And the engine is interposed between the solenoid valve and ground,
・ Open based on the control signal from the control unit.
A second electrical switch to be closed , and
At the end of the application of the second high voltage, the first and second electric
Open the switch for a predetermined time, more specifically, instantaneously (OF
F) to shut off the current supply circuit to the solenoid valve at all . As a result, the fuel injection can be performed reliably and stably, and at the end of the application, the application of the large current is instantaneously shut off, so that the fall time of the large current can be significantly reduced, and the dynamic range of the solenoid valve (valve opening) Characteristic) can be expanded, and control accuracy can be improved.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に即してこの発明
の実施の形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0011】図1はこの発明に係る電磁弁駆動回路の構
成を内燃機関の燃料噴射装置を例にとって説明するブロ
ック図であり、図2はその動作を示すタイム・チャート
である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating the structure of a solenoid valve drive circuit according to the present invention, taking a fuel injection device of an internal combustion engine as an example, and FIG. 2 is a time chart showing the operation thereof.

【0012】図1において、符号10は燃料噴射量を制
御する電磁弁(燃料噴射弁)を示しており、吸気管12
の先端に配置されたエアクリーナ(図示せず)から導入
された吸気はスロットル弁14でその流量を調節されつ
つサージタンク(図示せず)と吸気マニホルド(図示せ
ず)を経て、吸気弁(図示せず)を介して各気筒燃焼室
(図示せず)へと流入される。各気筒の吸気弁付近には
電磁弁(燃料噴射弁)10が設けられて燃料を噴射す
る。噴射されて吸気と一体となった混合気は、各気筒内
で図示しない点火プラグで点火されて燃焼してピストン
(図示せず)を駆動する。
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an electromagnetic valve (fuel injection valve) for controlling a fuel injection amount.
The intake air introduced from an air cleaner (not shown) disposed at the tip of the intake valve (not shown) passes through a surge tank (not shown) and an intake manifold (not shown) while the flow rate is adjusted by a throttle valve 14, and is then passed through an intake valve (not shown). (Not shown) into each cylinder combustion chamber (not shown). An electromagnetic valve (fuel injection valve) 10 is provided near the intake valve of each cylinder to inject fuel. The air-fuel mixture injected and integrated with the intake air is ignited by an ignition plug (not shown) in each cylinder and burns to drive a piston (not shown).

【0013】電磁弁(燃料噴射弁)10は、図示しない
バネによって閉弁方向に付勢されるニードル(弁)16
と、ニードル16が近接して配設されるソレノイドコイ
ル18を備える。ソレノイドコイル18は後述の如く電
磁弁駆動回路および図示しない制御ユニットECU(エ
ンジン・コントロール・ユニット)と接続され、ECU
からの出力信号(燃料噴射信号)に基づき、励磁・非励
磁されてニードル16を吸引(後退)させて燃料を噴射
する。
A solenoid valve (fuel injection valve) 10 has a needle (valve) 16 urged in a valve closing direction by a spring (not shown).
And a solenoid coil 18 in which the needle 16 is disposed in close proximity. The solenoid coil 18 is connected to a solenoid valve drive circuit and a control unit ECU (engine control unit) not shown, as will be described later.
Based on the output signal (fuel injection signal) from the motor, the needle 16 is excited / re-excited to suck (retreat) the needle 16 to inject fuel.

【0014】電磁弁駆動回路は、車載バッテリ電源20
に接続され、車載バッテリ電源電圧を超える高電圧を発
生する第1の昇圧電源部22、その高電圧を充電するコ
ンデンサC1、同様に高電圧を発生する第2の昇圧電源
部24、ソレノイドコイル18に高電圧を印加するエネ
ルギを充電するコンデンサC2を備える。
The solenoid valve driving circuit includes a vehicle battery power supply 20.
, And a capacitor C1 for charging the high voltage, a second boost power supply 24 for similarly generating a high voltage, and a solenoid coil 18. And a capacitor C2 for charging energy for applying a high voltage to the power supply.

【0015】コンデンサC2は一方の端子がアースさ
れ、他方が接続点およびスイッチSW1を介してコンデ
ンサC1に接続されると共に、ダイオードD1および抵
抗R1を介して第2の昇圧電源部24に、またSW2を
介してソレノイドコイル18にそれぞれ接続される。ソ
レノイドコイル18とアースの間にはSW3が介挿され
る。
[0015] Capacitor C2 is one terminal grounded is connected to the capacitor C1 via the switch SW1 and the other and contact connection point, the second step-up power supply unit 24 via the diode D1 and the resistor R1, also Each is connected to the solenoid coil 18 via SW2. SW3 is interposed between the solenoid coil 18 and the ground.

【0016】ここで、SW1は、より詳しくは電磁弁1
0に印加しないタイミングでコンデンサC1に充電され
た第1の高電圧・電荷をコンデンサC2に移すための電
気的スイッチである。SW2はコンデンサC2に充電さ
れたエネルギを電磁弁吸引時にソレノイドコイル18に
印加するための電気的スイッチ(ハイサイドスイッチ)
であり、SW3はその印加および弁電流を放電するため
の電気的スイッチ(ローサイドスイッチ)である。
Here, SW1 is a solenoid valve 1 in more detail.
This is an electrical switch for transferring the first high voltage / charge charged in the capacitor C1 to the capacitor C2 at a timing not applied to 0. SW2 is an electric switch (high side switch) for applying the energy charged in the capacitor C2 to the solenoid coil 18 when the electromagnetic valve is attracted.
SW3 is an electrical switch (low-side switch) for discharging the applied and valve current.

【0017】これら電気的スイッチSW1,SW2,S
W3は図示しないECU(エンジン・コントロール・ユ
ニット)からの制御信号(Ti信号)に基づいてタイミ
ング回路部26によって開閉制御される。
These electric switches SW1, SW2, S
W3 is controlled to open and close by a timing circuit section 26 based on a control signal (Ti signal) from an ECU (engine control unit) not shown.

【0018】一方、ソレノイドコイル18はダイオード
D2および定電流検出回路28を介して車載バッテリ電
源20とも接続される。定電流検出回路28は、抵抗R
2、抵抗R2を流れる電流を検出する電流検出部30、
および電気的スイッチSW4によって構成される。
On the other hand, the solenoid coil 18 is also connected to a vehicle battery power supply 20 via a diode D2 and a constant current detection circuit 28. The constant current detection circuit 28 includes a resistor R
2. a current detector 30 for detecting a current flowing through the resistor R2;
And an electrical switch SW4.

【0019】より詳しくは電流検出部30により抵抗R
2を流れる電流値が検出され、その結果に基づいてソレ
ノイドコイル18に一定電流が流れるようにタイミング
回路部26によってSW4がデューティ駆動される。
More specifically, the resistance R
2 is detected, and based on the result, the SW 4 is duty-driven by the timing circuit section 26 so that a constant current flows through the solenoid coil 18.

【0020】次に、図示の電磁弁駆動回路の動作を図2
タイム・チャートを参照して説明する。
Next, the operation of the solenoid valve driving circuit shown in FIG.
This will be described with reference to a time chart.

【0021】まず、ECUからTi信号が与えられる前
(図2に示す期間A)においてSW1は常にタイミング
回路部26によって閉鎖(ON)されている。
First, before the Ti signal is supplied from the ECU (period A shown in FIG. 2), SW1 is always closed (ON) by the timing circuit section 26.

【0022】この期間Aにおいて、コンデンサC2はS
W1がONされることにより、第1の昇圧電源部22に
よってコンデンサC1に充電された高電圧がコンデンサ
C2に印加され、充電される。
During this period A, the capacitor C2
When W1 is turned on, the high voltage charged in the capacitor C1 by the first step-up power supply unit 22 is applied to the capacitor C2 and charged.

【0023】具体的には、コンデンサC1は第1の昇圧
電源部22において公知のスイッチング手法を用いて、
車載バッテリ電源20から第1の昇圧電源部22内のコ
イル(図示せず)に流れる電流を図示しないトランジス
タをパルスによってON−OFF制御(スイッチング)
し、OFFに切替えた際にコイルに発生する高電圧を繰
り返しコンデンサCに印加し、高電圧を充電する。
Specifically, the capacitor C1 is connected to the first boosting power supply unit 22 by using a known switching method.
ON-OFF control (switching) of a current (not shown) flowing from a vehicle-mounted battery power supply 20 to a coil (not shown) in the first step-up power supply unit 22 by using a pulse for a transistor (not shown)
And, it applied to the capacitor C 2 repeated high voltage generated in the coil when the switch OFF, the charging high voltage.

【0024】この実施の形態ではコンデンサCは15
0[V](前記した第1の所定電圧)の電圧を充電で
き、初期弁吸引動作をさせるのに十分な容量を備える。
The capacitor C 2 in this embodiment 15
A voltage of 0 [V] (the first predetermined voltage described above) can be charged, and a sufficient capacity for performing an initial valve suction operation is provided.

【0025】また、第2の昇圧電源部24も図示しない
コイルを備え、同様に車載バッテリ電源電圧を超える高
電圧、具体的には70[V](前記した第2の所定電
圧)の電圧を発生する。
The second step-up power supply unit 24 also includes a coil (not shown), and similarly supplies a high voltage exceeding the vehicle-mounted battery power supply voltage, specifically, a voltage of 70 [V] (the second predetermined voltage described above). appear.

【0026】尚、期間AはコンデンサC2充電電圧を第
1の昇圧電源部電圧(150[V])まで充電するのに
十分な適宜な期間に設定する。
The period A is set to an appropriate period sufficient to charge the capacitor C2 charging voltage to the first boosted power supply unit voltage (150 [V]).

【0027】次に、期間Aの経過後(図2の時刻B)に
SW1がOFFされ、SW2,SW3をONされ、コン
デンサC2に蓄えられた高電圧(第1の所定電圧)はソ
レノイドコイル18へ印加される。コンデンサC2に
は、上記した如く高電圧(第1の所定電圧)が充電され
ているため、インジェクタ電流(ソレノイドコイル18
を流れる電流)の速やかな立ち上がりが実現される。
Next, after the elapse of the period A (time B in FIG. 2), SW1 is turned off, SW2 and SW3 are turned on, and the high voltage (first predetermined voltage) stored in the capacitor C2 is applied to the solenoid coil 18 Is applied. Since the capacitor C2 is charged with the high voltage (the first predetermined voltage) as described above, the injector current (the solenoid coil 18) is charged.
) Is realized quickly.

【0028】一方、コンデンサC2に充電された電圧は
ソレノイドコイル18への放電に伴って低下し、第2の
昇圧電源部24の出力電圧(70[V])まで下がると
(図2の時刻C)、図1にその構成を示す如く、以後、
第2の昇圧電源部24によりソレノイドコイル18への
電圧印加がなされる。従って大電流を継続して抵抗R1
およびダイオードD1を介してソレノイドコイル18に
供給することができる。
On the other hand, the voltage charged in the capacitor C2 decreases with the discharge to the solenoid coil 18 and drops to the output voltage (70 [V]) of the second step-up power supply 24 (at time C in FIG. 2). ), As shown in FIG.
A voltage is applied to the solenoid coil 18 by the second step-up power supply unit 24. Therefore, a large current is continued to
And the diode D1 can be supplied to the solenoid coil 18.

【0029】尚、この第2の昇圧電源部電圧(第2の所
定電圧)は、第1の昇圧電源部22によって立ち上がっ
た大電流を維持するのに必要最低限の電圧を発生するよ
う予め設定する。
The second boosted power supply voltage (second predetermined voltage) is set in advance so as to generate a minimum voltage necessary to maintain the large current that has been raised by the first boosted power supply section 22. I do.

【0030】以上により、弁が完全に吸引されるまでの
任意の期間(この実施の形態では時間t1)を設定して
ソレノイドコイルに大電流を印加することができる。
尚、この弁が閉弁から完全に開弁されるまでの時間t1
を「初期弁吸引動作期間」、この期間における弁吸引を
「初期弁吸引動作」という。
As described above, a large current can be applied to the solenoid coil by setting an arbitrary period (time t1 in this embodiment) until the valve is completely sucked.
The time t1 from when the valve is completely closed to when it is completely opened.
Is referred to as an “initial valve suction operation period”, and the valve suction during this period is referred to as an “initial valve suction operation”.

【0031】図3は第2の昇圧電源部24を有さない従
来技術に係る電磁弁駆動回路において、電磁弁10に電
圧・電流を印加したときのインジェクタ電流の変化を示
すデータ図である。
FIG. 3 is a data diagram showing a change in injector current when a voltage / current is applied to the solenoid valve 10 in a conventional solenoid valve drive circuit having no second booster power supply section 24.

【0032】図示の如く、高電圧を印加しているため速
やかな電流の立ち上がりが実現されているが、大電流、
特にピーク付近の電流値の印加を維持できる期間は短
い。
As shown in the figure, since a high voltage is applied, a rapid rise of current is realized.
In particular, the period during which the application of the current value near the peak can be maintained is short.

【0033】これは印加エネルギ充電部であるコンデン
サの容量を大きくすれば、ある程度改善されるが、いず
れにせよ大電流印加期間はコンデンサ容量に依存し、更
に、コンデンサは温度条件、耐久劣化などによってコン
デンサ容量が大幅に変化してしまうため、制御精度の点
で不利である。
This can be improved to some extent by increasing the capacity of the capacitor as the applied energy charging section. However, in any case, the period during which a large current is applied depends on the capacity of the capacitor. This is disadvantageous in terms of control accuracy because the capacitance of the capacitor greatly changes.

【0034】図4は、図示した電磁弁駆動回路におい
て、第2の昇圧電源部24により任意に初期弁吸引動作
期間を設定しているときのインジェクタ電流の変化を示
す、図3と同様のデータ図である。
FIG. 4 shows the change in injector current when the initial valve suction operation period is arbitrarily set by the second step-up power supply unit 24 in the illustrated solenoid valve driving circuit. FIG.

【0035】図示の如く、図示した電磁弁駆動回路にお
いてはインジェクタ電流が速やかに立ち上がっていると
共に、図3と比較して明らかなように大電流を安定して
任意時間印加されているのが見てとれる。
As shown in the figure, in the illustrated solenoid valve driving circuit, the injector current rises quickly and, as is apparent from comparison with FIG. 3, a large current is applied stably for an arbitrary time. I can take it.

【0036】このように、この装置においては第1の昇
圧電源部22により速やかな大電流の立ち上がりを実現
すると共に、第2の昇圧電源部24を設けることにより
ソレノイドに印加する大電流を任意の期間維持すること
ができた。
As described above, in this device, the first boost power supply section 22 realizes a rapid rise of a large current, and the provision of the second boost power supply section 24 allows the large current applied to the solenoid to be arbitrarily set. Could be maintained for a period.

【0037】従って、従来のエネルギ不足から生じる不
完全な弁吸引を解消した、より確実な弁吸引を実現で
き、制御精度を向上させることができる。
Accordingly, more reliable valve suction can be realized by eliminating the conventional incomplete valve suction caused by energy shortage, and control accuracy can be improved.

【0038】図2タイム・チャートの説明に戻ると、次
に時刻DにおいてSW2とSW3を同時に、所定時間、
より詳しくは瞬時、OFFすることで前記した初期弁吸
引動作を終了する。尚、SW2をSW3より先にOFF
しても良い。
Returning to the description of the time chart of FIG. 2, at time D, SW2 and SW3 are simultaneously turned on for a predetermined time,
More specifically, by turning off instantaneously, the above-described initial valve suction operation ends. SW2 is turned off before SW3
You may.

【0039】このSW2,SW3をOFFし続ける間
(図2の期間t2)はハイサイド側からの給電が一切断
たれ、かつ受電側(アース側)のSW3もOFFされる
ため、インジェクタ電流は速やかに立ち下がる。従って
弁吸引時の大電流から開弁保持電流(車載バッテリ電源
電流)までの電流立ち下がり時間を大幅に改善すること
ができる。
While the switches SW2 and SW3 are kept OFF (period t2 in FIG. 2), the power supply from the high side is cut off and the switch SW3 on the power receiving side (ground side) is also turned off. Fall to. Therefore, the current fall time from the large current at the time of valve suction to the valve opening holding current (vehicle battery power supply current) can be greatly improved.

【0040】図5は上記の電流遮断を行わない、従来技
術でのインジェクタ電流の変化を示す、データ図であ
る。尚、試験の際に使用した電磁弁駆動回路は第2の昇
圧電源部24を備えていないものを使用した。
FIG. 5 is a data diagram showing a change in injector current according to the prior art without performing the above-described current interruption. The solenoid valve drive circuit used in the test did not include the second booster power supply unit 24.

【0041】図示の如く、従来技術に係る電磁弁駆動回
路においては、電流ピーク値から開弁保持電流値へはな
だらかな曲線を描いて立ち下がっており、冗長な時間を
要している。
As shown in the figure, in the solenoid valve driving circuit according to the prior art, the current peak value falls from the valve opening holding current value in a gentle curve, and it takes a long time.

【0042】この電流立ち下がり時間はコンデンサの容
量・電圧およびソレノイドコイルのインダクタンスによ
り一義的に決まる。換言すれば電磁弁のダイナミックレ
ンジはコンデンサおよびソレノイドコイルの特性によっ
て決定されてしまう。特に大電流を印加した場合には電
流の立ち下がり遅れはより大きくなる傾向がある。
This current fall time is uniquely determined by the capacitance and voltage of the capacitor and the inductance of the solenoid coil. In other words, the dynamic range of the solenoid valve is determined by the characteristics of the capacitor and the solenoid coil. In particular, when a large current is applied, the fall delay of the current tends to be larger.

【0043】一方、弁吸引エネルギが十分供給され完全
に弁吸引された後、更に電流が印加されることは余分な
エネルギを浪費していることに他ならない。
On the other hand, the fact that the valve suction energy is sufficiently supplied and the valve is completely sucked, and then the current is further applied is nothing but wasteful energy.

【0044】従って、この発明に係る電磁弁駆動回路に
あっては上述した如く、ソレノイドコイル18とソレノ
イドコイル18に電流を供給する電圧源(コンデンサC
2、第1,第2の昇圧電源部22,24、および車載バ
ッテリ電源20)との通電回路(SW2,SW3)を初
期印加動作終了時(時刻D)に一切遮断し、ソレノイド
印加電流の速やかな立ち下がりを図った。
Therefore, in the solenoid valve driving circuit according to the present invention, as described above, the solenoid coil 18 and the voltage source (capacitor C) for supplying current to the solenoid coil 18 are used.
2. The current supply circuits (SW2, SW3) with the first and second step-up power supply units 22, 24 and the on-vehicle battery power supply 20) are completely shut off at the end of the initial application operation (time D), and the solenoid applied current is quickly reduced. I tried to fall.

【0045】図6は、この発明に係る電磁弁駆動回路に
おいて、初期印加動作終了時の電流遮断を行った場合の
インジェクタ電流の変化を示す、図5と同様のデータ図
である。
FIG. 6 is a data diagram similar to FIG. 5, showing a change in injector current when the current is cut off at the end of the initial application operation in the solenoid valve driving circuit according to the present invention.

【0046】図6を図5と比較すると明らかなように、
電流遮断によって、インジェクタ電流は瞬時に開弁保持
電流値まで立ち下がっているのを確認することができ
る。
As is apparent from a comparison of FIG. 6 with FIG.
By the current interruption, it can be confirmed that the injector current instantaneously falls to the valve opening holding current value.

【0047】具体的には、上記SW2,SW3の開放に
よる電流遮断によって、電流立ち下がり特性の改善は、 改善前:130μsec>改善後:10μsec の結果が得られ、この改善により電磁弁のリニアリティ
特性は120μsec短縮できることが確認できた。
More specifically, the current fall characteristics are improved by opening the switches SW2 and SW3, and the result is as follows: before the improvement: 130 μsec> after the improvement: 10 μsec. Could be shortened by 120 μsec.

【0048】また、この電流遮断によって、ソレノイド
コイル18への必要な弁吸引エネルギ以上の余分な電流
の印加を任意に遮断することができ、車載バッテリ電源
20のエネルギの節約を実現できる。
Further, by this current interruption, it is possible to arbitrarily interrupt the application of an extra current exceeding the required valve attraction energy to the solenoid coil 18, and it is possible to save energy of the vehicle battery power supply 20.

【0049】図2タイム・チャートに戻ると、次に時刻
EにおいてSW3およびSW4をONし、任意期間の開
弁保持動作を行う。この期間においては、ソレノイドコ
イル18にはダイオードD2および抵抗R2を介して車
載バッテリ電源より電圧・電流が印加される。電流検出
部30により抵抗R2を流れる電流値を検出し、その検
出結果に基づいてECUはソレノイドコイルに一定電流
(開弁保持電流)が流れるようにタイミング回路部26
によりSW4をON−OFF制御する(図2の期間
F)。
Returning to the time chart of FIG. 2, next, at time E, SW3 and SW4 are turned on, and the valve opening holding operation is performed for an arbitrary period. During this period, voltage and current are applied to the solenoid coil 18 from the vehicle battery power supply via the diode D2 and the resistor R2. The current detection unit 30 detects the value of the current flowing through the resistor R2, and based on the detection result, the ECU determines that a constant current (valve-opening holding current) flows through the solenoid coil.
ON-OFF control of SW4 (period F in FIG. 2).

【0050】次に、時刻G(Ti信号終了時)におい
て、SW3,SW4をOFFして開弁保持電流の印加を
終了して電磁弁を閉じると共に、SW1をONし、コン
デンサC2に再び高電圧を充電して次の開弁動作に備え
る。
Next, at time G (at the end of the Ti signal), SW3 and SW4 are turned off to stop the application of the valve-open holding current, the solenoid valve is closed, SW1 is turned on, and the high voltage is again applied to the capacitor C2. To prepare for the next valve opening operation.

【0051】この実施の形態は上記の如く、電磁弁の駆
動回路において、前記電磁弁の制御信号(Ti信号)を
出力するエンジン・コントロール・ユニットECUと、
前記電磁弁の通電開始時に第1の高電圧を印加する第1
高電圧印加手段(第1の昇圧電源部22、コンデンサ
C2)と、前記第1の高電圧印加手段によって印加され
る高電圧が前記第1の高電圧より低い第2の高電圧まで
低下したときに前記第2の高電圧を印加する第2の高電
圧印加手段(第2の昇圧電源部24)と、前記電磁弁の
開弁状態を維持するための一定電流を流す定常電流回路
(定電流検出回路28)と、前記電磁弁と前記第1の高
電圧印加手段および第2の高電圧印加手段ならびに定常
電流回路の間に介挿され、前記エンジン・コントロール
・ユニットからの制御信号に基づいて開閉される第1の
電気的スイッチ(SW1,SW2,SW4)と、前記電
磁弁とアースの間に介挿され、前記エンジン・コントロ
ール・ユニットからの制御信号に基づいて開閉される第
2の電気的スイッチ(SW3)とを備えると共に、前記
第2の高電圧印加終了時に前記第1および第2の電気的
スイッチを所定時間、より詳しくは瞬時、開放(OF
F)して前記電磁弁への通電回路を一切遮断する如く構
成した。
In this embodiment, as described above, the control signal (Ti signal) for the solenoid valve is transmitted to the solenoid valve drive circuit.
An output engine control unit ECU,
A first application of a first high voltage at the start of energization of the solenoid valve;
High voltage applying means (first step-up power supply portion 22, capacitors
C2 ) and applied by the first high voltage applying means.
To a second high voltage lower than the first high voltage
A second high voltage for applying the second high voltage when the voltage drops;
Pressure applying means (second step-up power supply unit 24), a steady-state current circuit (constant current detection circuit 28) for supplying a constant current for maintaining the open state of the solenoid valve , the solenoid valve and the first High
Voltage applying means and second high voltage applying means and steady state
The engine control is inserted between the current circuits.
.The first being opened and closed based on a control signal from the unit
An electrical switch (SW1, SW2, SW4);
The engine control is inserted between the magnetic valve and ground.
That opens and closes based on control signals from the
2 electrical switches (SW3), and
At the end of the application of the second high voltage, the first and second electric
Open the switch for a predetermined time, more specifically, instantaneously (OF
F) to shut off the current supply circuit to the solenoid valve at all .

【0052】この実施の形態は上記の如く構成したこと
から、印加電圧の受電側(SW2)の遮断もしくは給電
側・受電側両方(SW2,SW3)の遮断を行うことに
より、電磁弁の印加時の大電流印加後から開弁保持電流
に至るまでの電流立ち下がり特性を大幅に短縮すること
ができる。よって、電磁弁のダイナミックレンジ(開弁
特性)を拡大することができ、制御精度を向上させるこ
とができる。
Since the present embodiment is configured as described above, by shutting off the power receiving side (SW2) of the applied voltage or both the power feeding side and the power receiving side (SW2, SW3), the voltage applied to the solenoid valve can be reduced. The current fall characteristic from the application of the large current to the valve opening holding current can be greatly reduced. Therefore, the dynamic range (valve opening characteristics) of the solenoid valve can be expanded, and control accuracy can be improved.

【0053】更には余分なエネルギの印加を省略するこ
とができと共に、車載バッテリ電源のエネルギも節約す
ることができる。
Further, the application of extra energy can be omitted, and the energy of the vehicle battery power supply can be saved.

【0054】尚、上記において、第2の昇圧電源部24
を設けたが、必ずしも必要ではない。
In the above description, the second boosting power supply unit 24
Is provided, but is not always necessary.

【0055】さらに、上記において、内燃機関の燃料噴
射装置を例にとって説明したが、この発明に係る電磁弁
駆動回路の用途はそれに限られるものではない。
Further, in the above description, the fuel injection device for an internal combustion engine has been described as an example, but the application of the solenoid valve drive circuit according to the present invention is not limited thereto.

【0056】[0056]

【発明の効果】電磁弁の印加時の大電流印加後から開弁
保持電流に至るまでの電流立ち下がり特性を大幅に短縮
することができ、電磁弁のダイナミックレンジ(開弁特
性)を拡大することができると共に、制御精度を向上さ
せることができる。
According to the present invention, the current fall characteristic from the application of a large current at the time of application of the solenoid valve to the valve opening holding current can be greatly reduced, and the dynamic range (valve opening characteristic) of the solenoid valve can be expanded. And control accuracy can be improved.

【0057】更には余分なエネルギの印加を省略するこ
とができと共に、車載バッテリ電源のエネルギも節約す
ることができる。
Further, the application of extra energy can be omitted, and the energy of the vehicle battery power supply can be saved.

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

【図1】この発明に係る電磁弁駆動回路の構成を説明す
るブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a solenoid valve driving circuit according to the present invention.

【図2】この発明に係る電磁弁駆動回路の動作を説明す
るタイム・チャートである。
FIG. 2 is a time chart illustrating the operation of the solenoid valve drive circuit according to the present invention.

【図3】従来技術に係る電磁弁駆動回路において、電磁
弁に電圧・電流を印加したときのインジェクタ電流の変
化を示すデータ図である。
FIG. 3 is a data diagram showing a change in injector current when a voltage and a current are applied to the solenoid valve in the solenoid valve driving circuit according to the related art.

【図4】図1に示す電磁弁駆動回路を使用し、任意に初
期弁吸引動作期間を設定しているときのインジェクタ電
流の変化を示す、図3と同様のデータ図である。
FIG. 4 is a data diagram similar to FIG. 3, showing a change in injector current when the initial valve suction operation period is arbitrarily set using the solenoid valve driving circuit shown in FIG. 1;

【図5】従来技術に係る電磁弁駆動回路において、電流
遮断を行わない場合のインジェクタ電流の変化を示す、
データ図である。
FIG. 5 shows a change in injector current when current interruption is not performed in a solenoid valve driving circuit according to the related art.
It is a data diagram.

【図6】この発明に係る電磁弁駆動回路において、初期
印加終了時の電流遮断を行った場合のインジェクタ電流
の変化を示す、図5と同様のデータ図である。
FIG. 6 is a data diagram similar to FIG. 5, showing a change in injector current when current interruption is performed at the end of initial application in the solenoid valve driving circuit according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 電磁弁 12 吸気管 14 スロットル弁 16 ニードル 18 ソレノイドコイル 20 車載バッテリ電源 22 第1の昇圧電源部 24 第2の昇圧電源部 26 タイミング回路部 28 定電流検出回路 30 電流検出部 SW1〜4 電気的スイッチ R1,R2 抵抗 C1,C2 コンデンサ D1,D2 ダイオード DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Solenoid valve 12 Intake pipe 14 Throttle valve 16 Needle 18 Solenoid coil 20 In-vehicle battery power supply 22 First boosting power supply section 24 Second boosting power supply section 26 Timing circuit section 28 Constant current detection circuit 30 Current detection section SW1-4 Electrical Switch R1, R2 Resistance C1, C2 Capacitor D1, D2 Diode

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 41/20 F02M 51/00 F02M 51/06 F16K 31/06 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F02D 41/20 F02M 51/00 F02M 51/06 F16K 31/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電磁弁の駆動回路において、前記電磁弁の
制御信号を出力するエンジン・コントロール・ユニット
と、前記電磁弁の通電開始時に第1の高電圧を印加する
第1の高電圧印加手段と、前記第1の高電圧印加手段に
よって印加される高電圧が前記第1の高電圧より低い第
2の高電圧まで低下したときに前記第2の高電圧を印加
する第2の高電圧印加手段と、前記電磁弁の開弁状態を
維持するための一定電流を流す定常電流回路と、前記電
磁弁と前記第1の高電圧印加手段および第2の高電圧印
加手段ならびに定常電流回路の間に介挿され、前記エン
ジン・コントロール・ユニットからの制御信号に基づい
て開閉される第1の電気的スイッチと、前記電磁弁とア
ースの間に介挿され、前記エンジン・コントロール・ユ
ニットからの制御信号に基づいて開閉される第2の電気
的スイッチとを備えると共に、前記第2の高電圧印加終
了時に前記第1および第2の電気的スイッチを所定時間
開放して前記電磁弁への通電回路を一切遮断することを
特徴とする電磁弁駆動回路。
1. A driving circuit for an electromagnetic valve , comprising:
Engine control unit that outputs control signals
And applying a first high voltage at the start of energization of the solenoid valve.
A first high-voltage applying unit, and a first high-voltage applying unit.
Therefore, the applied high voltage is lower than the first high voltage.
Applying the second high voltage when the voltage drops to the high voltage of 2
A second high voltage application means for a constant current circuit supplies a constant current to maintain the open state of the electromagnetic valve, the electric
Magnetic valve, first high voltage applying means, and second high voltage mark
And a stationary current circuit,
Based on control signals from the gin control unit
A first electrical switch, which is opened and closed by
Engine control unit.
Second electricity that is opened and closed based on a control signal from the knit
An electromagnetic switch , wherein at the end of the application of the second high voltage, the first and second electric switches are opened for a predetermined time to completely cut off a current supply circuit to the electromagnetic valve. Drive circuit.
JP31767497A 1997-11-04 1997-11-04 Solenoid valve drive circuit Expired - Fee Related JP3268245B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31767497A JP3268245B2 (en) 1997-11-04 1997-11-04 Solenoid valve drive circuit
US09/181,907 US6123092A (en) 1997-11-04 1998-10-29 Electromagnetic solenoid valve drive circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31767497A JP3268245B2 (en) 1997-11-04 1997-11-04 Solenoid valve drive circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11141382A JPH11141382A (en) 1999-05-25
JP3268245B2 true JP3268245B2 (en) 2002-03-25

Family

ID=18090767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31767497A Expired - Fee Related JP3268245B2 (en) 1997-11-04 1997-11-04 Solenoid valve drive circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3268245B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19834204A1 (en) * 1998-07-29 2000-02-03 Delco Electronics Corp Circuit arrangement for controlling an electromagnetic actuator and method for operating such a circuit arrangement
JP2008019852A (en) * 2006-06-14 2008-01-31 Denso Corp Injector drive device and injector drive system
JP5886685B2 (en) * 2012-05-24 2016-03-16 本田技研工業株式会社 Fuel supply control device for internal combustion engine
JP2017101588A (en) * 2015-12-01 2017-06-08 本田技研工業株式会社 Electromagnetic device driving system
JP6559558B2 (en) * 2015-12-11 2019-08-14 本田技研工業株式会社 Electromagnetic valve control device, vehicle electronic control device, and vehicle
JP6657983B2 (en) * 2016-01-18 2020-03-04 株式会社デンソー Discharge power control device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11141382A (en) 1999-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6123092A (en) Electromagnetic solenoid valve drive circuit
JP2963407B2 (en) Fuel injector control device
US5430601A (en) Electronic fuel injector driver circuit
US5979412A (en) Inductive discharge injector driver
US6712048B2 (en) Driving circuitry for electromagnetic fuel injection valve
JP3534167B2 (en) Injector driving method and driving circuit
JPH11501768A (en) Control device for at least one electromagnetic load
JPH07310576A (en) Fuel injection valve driving circuit for engine
JP3268245B2 (en) Solenoid valve drive circuit
US6332455B1 (en) Device for controlling fuel injection
JP3268244B2 (en) Solenoid valve drive circuit
JP3633378B2 (en) Solenoid valve control device
US3429302A (en) Arrangement for controlling the injection of fuel in engines
US7316217B2 (en) Control device of internal combustion engine
JP3768723B2 (en) Fuel injection control device
JP2003222061A (en) Control system of fuel injection valve
JP3222012B2 (en) Solenoid valve drive circuit
JP3521524B2 (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
EP1201898B1 (en) Device for controlling fuel injection
JP3052572B2 (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
JP3562125B2 (en) Drive circuit for fuel injection valve for in-cylinder direct injection internal combustion engine
JP4118432B2 (en) Solenoid valve drive circuit
JP2003113733A (en) Driving method for solenoid valve and driving device for solenoid valve
JP2000110639A (en) Injector driving method and driving device
JPH1162677A (en) Solenoid valve driving device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20011204

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080111

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090111

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100111

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees