JP3336905B2 - アクチュエータ駆動回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は例えばインジェク
タソレノイド等のアクチュエータを駆動するアクチュエ
ータ駆動回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、 燃焼効率の向上を図るため、 ガソ
リンエンジンのシリンダにインジェクタ（燃料噴射弁）
を配設し、 シリンダ内に燃料を直接噴射することが試み
られている。 このシリンダ内への燃料の直接噴射によれ
ば、 インジェクタから供給されるガソリン燃料は全てシ
リンダ内に供給されるので、より理論値に近い燃焼を実
現することが可能となり、 燃費の向上、排気ガス中のＮ
Ｏx 、ＨＣ等の低減を実現することができる。

【０００３】しかし直接噴射の場合、 ガソリン燃料が噴
射される空間はシリンダブロック、ピストン及びシリン
ダヘッドによって構成される空間であり、 圧縮行程中で
の噴射を考えるとインテークマニホルド内に噴射される
場合と比較して、非常に高い圧力下で噴射を行わなけれ
ばならない。また、燃料噴射後において燃料が充分拡散
される空間的、 時間的余裕がない。従って、このような
条件下において、 従来と同等の燃焼条件を得るために
は、 インジェクタに供給されるガソリン燃料の燃圧を高
くして、シリンダ内に噴射された瞬間から燃料を充分に
拡散させる必要がある。そのためには、 高い燃圧に抗し
てインジェクタを高速駆動させるとともに、燃料噴射時
間を正確にコントロールする必要があり、 その駆動回路
としても、アクチュエータ（インジェクタソレノイド）
に短時間に高電圧を印加して、 インジェクタのニードル
バルブを高速で開閉動作させる必要がある。

【０００４】ここで、上述したような直接噴射インジェ
クタ用のアクチュエータ駆動回路としては、例えば図１
１に示すようなものが考えられている。以下、その構成
について説明する。

【０００５】バッテリＢの両端子には昇圧回路５１が接
続され、昇圧回路５１の出力端子にはスイッチＳＷ３を
介してコンデンサＣ５１が接続されている。コンデンサ
Ｃ５１の両端子間には、スイッチＳＷ１、インジェクタ
ソレノイドＬ、抵抗Ｒが直列に接続されている。

【０００６】一方、バッテリＢのプラス端子には降圧回
路５２、定電流回路５３、スイッチＳＷ２とツェナーダ
イオードＺＤとの並列回路、 及び逆流防止ダイオードＤ
が直列に接続され、該ダイオードＤのカソード端子が上
記インジェクタソレノイドＬとスイッチＳＷ１との接続
点に接続されている。前記逆流防止ダイオードＤは、コ
ンデンサＣ５１の充電電流が同コンデンサＣ５１からス
イッチＳＷ２側へ流れるのを防止するものである。な
お、前記各スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は図示しない制御装
置によってオン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）制御されるトラ
ンジスタ、トライアック等のスイッチング素子によって
構成されている。また、ツェナーダイオードＺＤはスイ
ッチＳＷ２を構成するそれらスイッチング素子を過電圧
から保護するために設けられている。

【０００７】次に、図１２を併せ参照して、上記のよう
に構成されたアクチュエータ駆動回路の動作を説明す
る。いま、コンデンサＣ５１が昇圧回路５１により予め
充電され、そのコンデンサ電圧Ｖｃ51が、図１２（ｅ）
に示す態様で高電圧状態にあるとすると、まず、インジ
ェクタソレノイドＬの駆動時期並びに駆動時間情報が含
まれるアクチュエータ駆動信号がＯＮとなる時刻ｔ１に
スイッチＳＷ１をＯＮとして、この充電による高電圧を
インジェクタソレノイドＬに印加する。このときＬＣＲ
共振によりインジェクタソレノイド電流Ｉ_SOL はピーク
値に達するとともにインジェクタのニードルバルブが全
開する。そして、このスイッチＳＷ１をそのままＯＮし
続けることにより、コンデンサ電圧Ｖｃ51はゼロクロス
して、インジェクタソレノイド電圧Ｖ_SOL も図１２
（ｆ）に示す態様で負電圧になる。

【０００８】次に、時刻ｔ２に、 図１２（ｂ）及び
（ｃ）に示す態様でスイッチＳＷ１をＯＦＦするととも
にスイッチＳＷ２をＯＮし、上記ピーク値に比べ小さな
インジェクタソレノイド電流Ｉ_SOL （保持電流）を降圧
回路５２及び定電流回路５３を通じてインジェクタソレ
ノイドＬに供給する。 この保持電流は、上記ニードルバ
ルブを所定時間開状態に維持するための定電流である。
そしてその値は、同ニードルバルブを開くための必要最
小限の電流値とし、インジェクタソレノイドＬの発熱を
防止している。

【０００９】続いて、上記アクチュエータ駆動信号のＯ
ＦＦタイミングとなる時刻ｔ３で、スイッチＳＷ２をＯ
ＦＦし、上記保持電流の供給を停止する。これによりニ
ードルバルブは閉弁され、当該インジェクタによる燃料
の噴射も停止される。

【００１０】その後、適当なタイミングである時刻ｔ４
にスイッチＳＷ３をＯＮし、昇圧回路５１による昇圧の
もとに、図１２（ｅ）に示す態様でコンデンサＣ５１を
再充電する。充電完了後は時刻ｔ５にスイッチＳＷ３を
ＯＦＦとして、次にスイッチＳＷ１がＯＮとされるタイ
ミング（ｔ１）まで待機する。

【００１１】図１１に示したアクチュエータ駆動回路を
通じてこうした動作が繰り返し実行されることにより、
インジェクタソレノイドＬには、図１２（ｇ）に示され
る態様でその駆動電流が供給されるようになる。すなわ
ち上述のように、こうした回路では、高い燃圧に抗して
ニードルバルブを高速駆動させるとともに、燃料噴射時
間を正確にコントロールする必要があるため、図１２の
時刻ｔ１，ｔ２間においてインジェクタソレノイド電流
Ｉ_SOL のピーク部分（１０〜２０Ａ）が必要となる。 と
ころが、インジェクタソレノイドＬにこのピーク電流を
流してニードルバルブを高速駆動させるためには、車載
バッテリＢの電圧１２Ｖでは不足である。そのため、昇
圧回路５１で約１８０Ｖ〜２５０Ｖの電圧を発生させ、
それをコンデンサＣ５１に充電し、所定タイミングで一
気にインジェクタソレノイドＬに印加して上記所望のピ
ーク電流値を得ている。また、一旦ニードルバルブを開
弁した後は、インジェクタソレノイド電流Ｉ_SOL 値を上
記保持電流に切替えて同ニードルバルブの開状態を所定
時間維持している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記駆動回
路にあっては、エンジンの回転数によらない常に安定し
た燃料噴射を実現すべく、昇圧回路５１及びコンデンサ
Ｃ５１を複数ある気筒の各気筒に対応して共通に設ける
構成とした場合、それら昇圧回路５１及びコンデンサＣ
５１の電力容量も自ずと大きくする必要がある。そのた
め、昇圧回路５１及びコンデンサＣ５１としてそれぞれ
大型のものを使用する必要が生じ、同回路を小型化する
ことが困難となっている。

【００１３】また、上記駆動回路にあっては、上記降圧
回路５２が各気筒に対応して配される構成となるため、
それら気筒毎に専用の降圧回路５２，定電流回路５３，
スイッチＳＷ２及び逆流防止ダイオードＤ等を設ける必
要がある。そのため、回路構成が複雑であるとともに部
品点数も自ずと多いものとならざるを得なかった。

【００１４】なお、上述したインジェクタ用アクチュエ
ータ駆動回路に限らず、複数のアクチュエータに対し、
図１２（ｇ）に例示した態様で駆動電流を供給する回路
にあっては、こうした実情も概ね共通したものとなって
いる。

【００１５】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、複数のアクチュエータ
に上記態様の電流を供給する場合であれ、小型化、簡素
化の可能なアクチュエータ駆動回路を提供することにあ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、複数のアクチュエータを
構成する複数のソレノイドをその各駆動当初のみ大電流
駆動し、その後の所定時間はより小さな電流にて定電流
駆動するアクチュエータ駆動回路において、前記大電流
駆動信号の生成時にオンされるスイッチング素子を介し
て昇圧回路と共振回路とを直列接続するとともに、これ
ら昇圧回路及び共振回路の直列回路と前記定電流駆動信
号を生成する降圧回路とを逆流電流を阻止するダイオー
ドを介して共通接続し、その共通接続点に、前記各ソレ
ノイドとそれらソレノイドに対する通電の有無を選択す
るスイッチング回路との直列回路を並列接続したことを
その要旨とする。

【００１７】請求項２記載の発明は、請求項１記載のア
クチュエータ駆動回路において、前記共振回路は前記ス
イッチング素子に直列接続されたインダクタンス素子と
キャパシタンス素子との直列回路を有して構成され、前
記降圧回路は降圧用スイッチング素子と降圧用インダク
タンス素子との直列回路を有して構成されるとともに、
降圧用インダクタンス素子の出力端が前記逆流電流を阻
止するダイオードを介して前記共振回路のインダクタン
ス素子とキャパシタンス素子との接続点に共通接続され
てなることをことをその要旨とする。

【００１８】上記請求項１及び２の構成によれば、昇圧
回路及び降圧回路をアクチュエータに対して共有化する
ことができ、アクチュエータ駆動回路を小型化、簡素化
できるとともに低コスト化できる。また、昇圧回路に接
続された共振回路により昇圧回路の出力電圧がさらに昇
圧されるため、昇圧回路の負担が軽減され昇圧回路のス
イッチング素子が小型化される。また同構成によれば、
大電流駆動信号の生成時にオンされる前記スイッチング
素子を設けたことにより前記昇降圧回路を連続駆動する
ことが可能となるため、同駆動回路に必要な制御信号も
簡素化される。

【００１９】請求項３記載の発明は、請求項１記載のア
クチュエータ駆動回路において、前記共振回路は前記ス
イッチング素子に直列接続されたインダクタンス素子と
キャパシタンス素子との直列回路を有して構成され、前
記降圧回路は降圧用スイッチング素子が前記逆流電流を
阻止するダイオードを介して前記共振回路のインダクタ
ンス素子に直列接続され、該インダクタンス素子を降圧
用インダクタンス素子として共用することをその要旨と
する。

【００２０】同構成によれば、直列共振回路のインダク
タンス素子と降圧用のインダクタンス素子が共用される
ため、アクチュエータ駆動回路をさらに小型化、簡素化
できるとともに低コスト化できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】

［第１の実施の形態］以下、本発明をエンジンのインジ
ェクタソレノイドを駆動する回路に具体化した第１の実
施の形態を図１〜図５にしたがって説明する。

【００２２】図１は、第１の実施の形態である４気筒エ
ンジンのインジェクタソレノイドを駆動するアクチュエ
ータ駆動回路１０を示している。図１において、バッテ
リＢａは駆動回路１０の電源であり、その出力電圧は１
２Ｖである。この出力電圧が印加される昇圧コンバータ
回路（以下、昇圧コンバータ）１１は、インダクタンス
素子であるコイルＬ１、昇圧スイッチングトランジスタ
（以下、昇圧トランジスタ）Ｑ１、フリーホイールダイ
オード（逆流防止も兼ねる）Ｄ１、コンデンサＣ１等で
構成されている。なお、昇圧トランジスタＱ１は、ベー
ス端子ｂ１に入力される図２に示すコントロール信号発
生部１７からの制御信号によりデューティ制御される。

【００２３】一方、同じくバッテリＢａからその出力電
圧が印加される降圧コンバータ回路（以下、降圧コンバ
ータ）１２は、降圧スイッチングトランジスタ（以下、
降圧トランジスタ）Ｑ２、フリーホイールダイオードＤ
２、インダクタンス素子であるコイルＬ２等で構成され
ている。なお、降圧トランジスタＱ２も、前記昇圧トラ
ンジスタＱ１と同様に、そのベース端子ｂ２に入力され
る図２に示すコントロール信号発生部１７からの制御信
号によりデューティ制御される。

【００２４】また、前記昇圧コンバータ１１の出力は直
列共振回路１３に接続されている。同直列共振回路１３
は逆阻止３端子サイリスタ（以下、サイリスタ）Ｑ３、
コイルＬ３及び高電圧印加用コンデンサ（以下、コンデ
ンサ）Ｃ２で構成されている。なお、サイリスタＱ３
は、ゲート端子Ｇに入力される図２に示すコントロール
信号発生部１７からの制御信号によりそのターンオンが
制御される。

【００２５】前記直列共振回路１３と降圧コンバータ１
２とは、逆流防止ダイオードＤ３の出力端と逆流防止ダ
イオードＤ４の出力端とにおいて共通接続され負荷（イ
ンジェクタソレノイド）に対して共通化されている。

【００２６】また、気筒切替回路１４Ａ〜１４Ｄは、そ
れぞれ噴射制御スイッチングトランジスタ（以下、噴射
制御トランジスタ）Ｑ４Ａ〜Ｑ４Ｄ及び消弧回路（ダイ
オードＤ５Ａ〜Ｄ５Ｄ及びツェナーダイオードＤ６Ａ〜
Ｄ６Ｄのそれぞれの直列接続よりなる）を備えている。
この噴射制御トランジスタＱ４Ａ〜Ｑ４Ｄのコレクタに
は各インジェクタソレノイドＩＮＪ_A 〜ＩＮＪ_D が直列
に接続されている。

【００２７】なお、前記インジェクタソレノイドＩＮＪ
_A 〜ＩＮＪ_D は、図示しないインジェクタ（燃料噴射弁
装置）に内蔵されるアクチュエータソレノイドである。
前記インジェクタは周知のように、インジェクタソレノ
イドＩＮＪ_A 〜ＩＮＪ_D 内を摺動するプランジャと、 プ
ランジャに固定されたニードルバルブと、 そのニードル
バルブを閉弁方向に付勢するスプリングを備えている。
そして、インジェクタソレノイドＩＮＪ_A 〜ＩＮＪ_D に
所定の電圧が印加され同ソレノイドＩＮＪ_A 〜ＩＮＪ_D
に所定の電流が流れると、同ソレノイドＩＮＪ_A 〜ＩＮ
Ｊ_D の電磁作用によりプランジャがニードルバルブに付
与されている前記スプリングの弾性力及び燃圧に抗して
開弁方向に移動し、 ニードルバルブ先端にて閉塞されて
いた噴射孔が開放され燃料が気筒内に噴射される。

【００２８】図２に示す制御回路１５は、電子制御ユニ
ット（以下「ＥＣＵ」という）１６、コントロール信号
発生部１７を備えている。 ＥＣＵ１６は図示しない中央
処理装置（ＣＰＵ）を備えている。またＥＣＵ１６に
は、エンジンの作動状態を検出するために、各種センサ
（図示しない）が接続されている。すなわち、ＥＣＵ１
６には、例えばエアーフローメータ、吸気温センサ、ス
ロットルセンサ、水温センサ、酸素センサ、エンジン回
転数センサ等からの検出信号が入力される。ここでエア
ーフローメータはエンジンが吸入する吸入空気量を計測
するものであり、吸気温センサは吸気通路を流通する吸
入空気の温度変化を検出する。吸気温は、インジェクタ
の先端部の周囲の雰囲気温度に相当する。スロットルセ
ンサは吸気通路に設けられたスロットル弁の開度（スロ
ットル開度）を検出する。水温センサはエンジンのウォ
ータアウトレット部に取付けられ、エンジンの冷却水の
温度（冷却水温）を検出する。酸素センサは排気マニホ
ルド内の排気ガス中の酸素濃度を検出する。

【００２９】また前記ＥＣＵ１６には、コントロール信
号発生部１７が信号線１８を介して接続されている。前
記ＣＰＵは図示しないＲＯＭに格納した制御プログラム
に従い前記各センサからの検出信号に基づいてエンジン
の運転状態を判断し、その運転状態に対応した制御信号
をこのコントロール信号発生部１７に対して信号線１８
を介して入力する。コントロール信号発生部１７は、前
記昇圧トランジスタＱ１及び降圧トランジスタＱ２の各
ベース端子ｂ１，ｂ２、サイリスタＱ３のゲート端子Ｇ
及び噴射制御トランジスタＱ４Ａ〜Ｑ４Ｄの各ベース端
子ｂ４Ａ〜ｂ４Ｄに対して各信号線を介して接続されて
いる。そして、このコントロール信号発生部１７は、Ｅ
ＣＵ１６から入力される制御信号に基づいて、 所定タイ
ミンング毎に昇圧トランジスタＱ１、降圧トランジスタ
Ｑ２及び各噴射制御トランジスタＱ４Ａ〜Ｑ４Ｄを個別
にオン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）制御するとともにサイリ
スタＱ３をオン制御する。

【００３０】次に、上記構成による駆動回路１０の動作
を制御回路１５の動作とともに図３〜図５に従って説明
する。駆動回路１０の動作に先立って、昇圧コンバータ
１１及び降圧コンバータ１２の動作を図３及び図４に基
づいて説明する。

【００３１】まず昇圧コンバータ１１の動作を図３に基
づいて説明する。同図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すよう
に、連続的にデューティ制御されている昇圧トランジス
タＱ１のＯＮ期間において、コイルＬ１に流れる電流Ｉ
L1( 以下、コイル電流ＩL1）は昇圧トランジスタＱ１に
流れる電流ＩQ1と同様の波形で時間経過とともにほぼ直
線状に増加する。そして、昇圧トランジスタＱ１のター
ンＯＦＦに同期してコイルＬ１に蓄積された電磁エネル
ギーは、フリーホイールダイオードＤ１を経由しコンデ
ンサＣ１を充電しながら放出される。そのため、コンデ
ンサＣ１の電圧ＶC1（以下、コンデンサ電圧ＶC1）は図
３（ｄ）に示すように、昇圧トランジスタＱ１のターン
ＯＦＦのたびに階段状に増加し所定電圧に達する。そし
て、コンデンサ電圧ＶC1は、充電により常時ほぼ一定の
電圧に維持されている。

【００３２】なお、コンデンサＣ１の充電期間τｃは、
トランジスタＱ１のターンＯＦＦからコイル電流ＩL1が
ゼロになるまでの期間であり、無負荷の場合は以下に示
すコイルＬ１とコンデンサＣ１の共振周期Ｔ、すなわち Ｔ＝２π√（Ｌ１・Ｃ１） の１／４の期間となる。

【００３３】また、一充電当たりのコンデンサ電圧ＶC1
の電圧上昇ΔＶは ΔＶ＝ＩL1ｐ√（ Ｌ１／Ｃ１） である。

【００３４】ここで、Ｌ１はコイルＬ１のインダクタン
ス、Ｃ１はコンデンサＣ１のキャパシタンス、ＩL1ｐは
コイル電流ＩL1のピーク値とする。次に、降圧コンバー
タ１２の動作を図４に基づいて説明する。

【００３５】図４（ａ）及び（ｄ）に示すように、同じ
く連続的にデューティ制御されている降圧トランジスタ
Ｑ２のＯＮ期間において、いま例えば噴射制御トランジ
スタＱ４ＡがＯＮ制御されているとすると、コイルＬ２
には、バッテリＢａ、降圧トランジスタＱ２、コイルＬ
２、逆流防止ダイオードＤ４、インジェクタソレノイド
ＩＮＪ_A 、及びこれに直列接続される噴射制御トランジ
スタＱ４Ａの閉ループに対応した電流ＩL2( 以下、コイ
ル電流ＩL2）が流れる。このコイル電流ＩL2は、図４
（ｂ）及び（ｄ）に示すように、降圧トランジスタＱ２
に流れる電流ＩQ2と同様の波形で時間経過とともにほぼ
直線状に増加する。一方、降圧トランジスタＱ２のＯＦ
Ｆ期間では、コイル電流ＩL2は、コイルＬ２、逆流防止
ダイオードＤ４、インジェクタソレノイドＩＮＪ_A 、こ
れに直列接続される噴射制御トランジスタＱ４Ａ、及び
フリーホイールダイオードＤ２の閉ループで流れる。そ
してこのとき、コイルＬ２に蓄積された電磁エネルギー
はインジェクタに放出されるため、コイル電流ＩL2は、
図４（ｃ）及び（ｄ）に示すように、フリーホイールダ
イオードＤ２に流れる電流ＩD2と同様の波形で時間経過
とともにほぼ直線状に減少する。ただし、全ての噴射制
御トランジスタＱ４Ａ〜Ｑ４ＤがＯＦＦの場合は、バッ
テリＢａ、コイルＬ２を含む閉ループが形成されないた
めコイル電流ＩL2は流れない。降圧トランジスタＱ２
は、前記コントロール信号発生部１７からの制御信号に
よりダイオードＤ４の負荷側電圧が所定値を維持あるい
はコイル電流ＩL2のピーク値が所定値となるよう連続的
にデューティ制御される。

【００３６】次に、図５に基づいて駆動回路１０の動作
を説明する。なお、各気筒において動作は同じであるた
め、ここでは便宜上、Ａ気筒に関する動作についてのみ
説明する。また、図５（ａ）及び（ｋ）に示すように、
昇圧トランジスタＱ１及び降圧トランジスタＱ２は、コ
ントロール信号発生部１７からの制御信号により連続的
にデューティ制御されている。

【００３７】昇圧コンバータ１１の動作によりコンデン
サ電圧ＶC1は、図５（ｅ）に示すように、常時ほぼ一定
の直流電圧に保たれている。この状態で、図５（ｂ）に
示すように、時刻ｔ１においてサイリスタＱ３のゲート
Ｇに前記コントロール信号発生部１７からトリガ（Ｏ
Ｎ）信号Ｑ３ＶGKが印加されると、サイリスタＱ３がＯ
Ｎし、コンデンサＣ１、サイリスタＱ３、コイルＬ３及
びコンデンサＣ２による閉ループが形成される。そして
このとき、コイルＬ３とコンデンサＣ２による直列共振
により、サイリスタＱ３には図５（ｃ）に示すような正
弦半波状の共振電流ＩQ3が流れる。なおこのとき、コイ
ルＬ３により、コンデンサＣ２への充電時の突入電流が
低減されるとともに、サイリスタＱ３のターンＯＮロス
も低減される。また、サイリスタＱ３は図５（ｃ）及び
（ｄ）に示すように、トリガ信号Ｑ３ＶGKの消失後も共
振電流ＩQ3が流れていればＯＮ状態を保持し、共振電流
ＩQ3がゼロクロスする時刻ｔ２でターンＯＦＦする。こ
のことは、コンデンサＣ２からコンデンサＣ１への充電
電流（逆転電流）が流れず、共振による昇圧が効率的に
行われることを意味する。コンデンサＣ２の充電電圧
（以下、コンデンサ電圧ＶC2）の最大値ＶC2max は、共
振インダクタンスの損失や負荷への放電がない場合、コ
ンデンサ電圧ＶC1とコンデンサ電圧ＶC2の電圧初期値を
各々ＶC10 、ＶC20 として ＶC2max ＝２×（ＶC10 −ＶC20 ）＋ＶC20 で表わされる。

【００３８】従って、コンデンサ電圧ＶC2の最大値ＶC2
max として、コンデンサ電圧ＶC2の初期値ＶC20 が０Ｖ
の場合にはコンデンサ電圧ＶC1の初期値ＶC10 の２倍、
また、同コンデンサ電圧ＶC2の初期値ＶC20 が負でその
値がコンデンサ電圧ＶC1の初期値ＶC10 と絶対値が等し
い場合には、同コンデンサ電圧ＶC1の初期値ＶC10 の３
倍の電圧が得られることになる。本実施の形態の場合、
コンデンサＣ２の充電エネルギがダイオードＤ３を介し
てインジェクタソレノイドＩＮＪ_A に放電されるとき、
コンデンサＣ２とインジェクタソレノイドＩＮＪ_A によ
りここでも直列共振回路が形成される。そして図５
（ｆ）に示すように、時刻ｔ１におけるコンデンサ電圧
ＶC2をその初期値ＶC20 とした場合、同初期値ＶC20 は
−１００Ｖで、その値は同コンデンサ電圧ＶC1の同時刻
ｔ１における初期値ＶC10 （１１０Ｖ）とほぼその絶対
値が等しい。従って、前述したコンデンサ電圧ＶC2の初
期値ＶC20 が負でその値がコンデンサ電圧ＶC1の初期値
ＶC10 と絶対値が等しい場合に相当し、同図５（ｆ）に
示すように、コンデンサ電圧ＶC2の最大値ＶC2max とし
て、コンデンサ電圧ＶC1の初期値ＶC10 の３倍の電圧で
ある、ほぼ３００Ｖの高電圧が得られる。

【００３９】このように、コンデンサＣ２にコンデンサ
電圧ＶC1の初期値ＶC10 の約３倍に昇圧された電圧が充
電された後の時刻ｔ３には、図５（ｇ）に示すように、
コントロール信号発生部１７がＡ気筒の噴射制御トラン
ジスタＱ４ＡをＯＮとする。このトランジスタＱ４Ａの
ターンＯＮ直後、コンデンサＣ２とＡ気筒のインジェク
タソレノイドＩＮＪ_A は直列共振状態になり、インジェ
クタソレノイドＩＮＪ _A の電圧ＶINJA（以下、インジェ
クタソレノイド電圧ＶINJA）は図５（ｈ）に示すよう
に、短期間で時刻ｔ４にゼロクロスする。そしてそのと
き、図５（ｉ）及び（ｌ）に示すように、ダイオード電
流ＩD3として共振による大電流がインジェクタソレノイ
ドＩＮＪ_A に流れ、噴射ニードルバルブが確実に開かれ
る。タイオード電流ＩD3はその後、短時間で減衰する。

【００４０】ここで逆流阻止ダイオードＤ３は、コンデ
ンサ電圧ＶC2を負電圧にしてコンデンサＣ２及びコイル
Ｌ３の直列共振の昇圧電圧を大きくするとともに次の作
用も行う。すなわち前述したように、インジェクタソレ
ノイドＩＮＪ_A とコンデンサＣ２との直列共振により大
電流が流れるが、そのときインジェクタソレノイドＩＮ
Ｊ_A に余分な電磁エネルギーが蓄積されないように、共
振後においてはその電流ＩD3をゼロにした状態で、すな
わちインジェクタソレノイドＩＮＪ_A の蓄積エネルギー
が完全に放出された状態で共振を終了させる。

【００４１】コンデンサ電圧ＶC2がゼロクロスする直
前、すなわち時刻ｔ４の直前には、図５（ｊ）に示すよ
うに、バッテリＢａから降圧コンバータ１２を介して直
流定電流ＩD4がインジェクタソレノイドＩＮＪ_A に供給
される。このとき、逆流阻止ダイオードＤ３がＯＦＦす
る時刻ｔ５までは共振によるダイオード電流ＩD3がまだ
流れ続けるが、このダイオード電流ＩD3の方が直流定電
流ＩD4に比べて圧倒的に大きいため、直流定電流ＩD4が
上記共振動作に影響を与えることはない。

【００４２】この定電流ＩD4は、共振による大電流でバ
ルブを開いた後、同バルブを開状態に維持するための保
持電流であり、その値は必要最低限の値である。そのた
め、インジェクタソレノイドＩＮＪ_A の温度上昇が低減
されるとともに、不必要な電磁エネルギー投入による噴
射制御トランジスタＱ４ＡのＯＦＦ後のバルブ閉動作遅
れ等も防止される。

【００４３】また、噴射制御トランジスタＱ４Ａのター
ンＯＦＦ時（時刻ｔ６）には、ダイオードＤ５Ａ及びツ
ェナーダイオードＤ６Ａによる一時的な動作電圧の維持
によって噴射制御トランジスタＱ４Ａがサステイン動作
し、インジェクタソレノイドＩＮＪ_A の蓄積電磁エネル
ギーを短時間で放出させるため、同時刻ｔ６には確実に
噴射ニードルバルブが閉じられる。

【００４４】以上説明した第１の実施の形態により得ら
れる効果について以下に記載する。 ・コイルＬ３及びコンデンサＣ２の共振作用によりコン
デンサ電圧ＶC2の最大値ＶC2max として、コンデンサ電
圧ＶC1の初期値ＶC10 の３倍の電圧が得られる。このた
め、昇圧コンバータ１１の発生要求電圧が大幅に低減で
き、昇圧トランジスタＱ１やコンデンサＣ１の定格電圧
が低くてすむ。すなわち、低耐圧、高速でかつ低コスト
のトランジスタＱ１及び、低耐圧、小型でかつ低コスト
のコンデンサＣ１の使用が可能となる。

【００４５】・コンデンサＣ２の充電はコンデンサＣ１
の充電エネルギーの一部放出により行うので、短時間に
必要電圧が得られる。このため、エンジン回転数が高い
領域まで昇圧コンバータ１１が１個で対応可能となる。

【００４６】・高電圧印加用コンデンサＣ２の充電経路
にコイルＬ３が介挿されているため、コンデンサＣ２充
電時の突入電流が低減される。また、サイリスタＱ３の
ターンＯＮロスも低減される。

【００４７】・インジェクタソレノイドＩＮＪ_A に流れ
るダイオード電流ＩD3の波形は正弦波状であるため、高
周波成分が少なく放射電磁雑音を低減できる。 ・コストが高く実装面積の大きいコンバータ部分（昇圧
コンバータ１１及び降圧コンバータ１２）を複数気筒で
共有化するため、アクチュエータ駆動回路１０の低コス
ト、小型化が実現される。

【００４８】・エンジン回転に同期した制御信号はサイ
リスタＱ３のターンＯＮ信号及び各噴射制御トランジス
タＱ４Ａ〜Ｑ４ＤのＯＮ／ＯＦＦ信号のみであり、同駆
動回路１０に必要な制御信号も簡素化される。

【００４９】・サステイン動作は噴射制御トランジスタ
Ｑ４Ａ〜Ｑ４Ｄにおいて各別に行われるため、発熱が分
散され放熱設計が容易となる。 ・インジェクタソレノイドＩＮＪ_A 〜ＩＮＪ_D の蓄積電
磁エネルギーは噴射制御トランジスタＱ４Ａ〜Ｑ４Ｄの
ターンＯＦＦ後急速に放出されるため、燃料噴射制御性
も良い。

【００５０】［第２の実施の形態］次に本発明を具体化
した第２の実施の形態について、上記第１の実施の形態
との相違点を中心に説明する。なお、第２の実施の形態
の説明において、第１の実施の形態と同様の構成につい
ては同一の符号を付すことにより説明を省略する。

【００５１】図６は第２の実施の形態である４気筒エン
ジンのインジェクタソレノイドを駆動するアクチュエー
タ駆動回路２０を示している。 本実施の形態と第１の実
施の形態との相違点は、前記直列共振回路１３のコイル
Ｌ３を本実施の形態においては降圧コンバータ回路２２
のコイルＬ２で共用するようにした点である。

【００５２】すなわち、本実施の形態の昇圧コンバータ
２１は、第１の実施の形態と同様コイルＬ１、昇圧トラ
ンジスタＱ１、フリーホイールダイオード（逆流防止も
兼ねる）Ｄ１、コンデンサＣ１等で構成される。一方、
降圧コンバータ２２は、降圧トランジスタＱ２、逆流防
止ダイオードＤ４、フリーホイールダイオードＤ２及び
コイルＬ２等で構成される。

【００５３】また、前記昇圧コンバータ２１の出力は直
列共振回路２３に接続され、同直列共振回路２３は、逆
阻止３端子サイリスタ（以下、サイリスタ）Ｑ３、コイ
ルＬ２及び高電圧印加用コンデンサ（以下、コンデン
サ）Ｃ２で構成される。なお、このコイルＬ２及びコン
デンサＣ２は直列共振回路を構成するとともに、インジ
ェクタ共通接続線の高周波電位に対してローパスフィル
タも構成しており、放射電磁雑音が低減される。

【００５４】前記直列共振回路２３と降圧コンバータ２
２とは、コイルＬ２のバッテリＢａ側端において共通接
続され、負荷（インジェクタソレノイド）に対して共通
化されている。

【００５５】以下、これら昇圧コンバータ２１、降圧コ
ンバータ２２及び直列共振回路２３の動作を順次説明す
る。まず、昇圧コンバータ２１の動作を図７に基づいて
説明する。

【００５６】同図７（ａ）〜図７（ｃ）に示すように、
デューティ制御されている昇圧トランジスタＱ１のＯＮ
期間において、コイルＬ１に流れる電流ＩL1( 以下、コ
イル電流ＩL1）は昇圧トランジスタＱ１に流れる電流Ｉ
Q1と同様の波形で時間経過とともにほぼ直線状に増加す
る。そして、昇圧トランジスタＱ１のターンＯＦＦに同
期してコイルＬ１に蓄積された電磁エネルギーは、フリ
ーホイールダイオードＤ１を経由しコンデンサＣ１を充
電しながら放出される。そのため、コンデンサＣ１の電
圧ＶC1（以下、コンデンサ電圧ＶC1）は図７（ｄ）に示
すように、昇圧トランジスタＱ１のターンＯＦＦのたび
に階段状に増加し、所定電圧に達する。そして、コンデ
ンサ電圧ＶC1は、充電により常時ほぼ一定の電圧に維持
されている。

【００５７】なお、コンデンサＣ１の充電期間τｃは、
トランジスタＱ１のターンＯＦＦからコイル電流ＩL1が
ゼロになるまでの期間であり、無負荷の場合は以下に示
すコイルＬ１とコンデンサＣ１との共振周期Ｔ、すなわ
ち Ｔ＝２π√（Ｌ１・Ｃ１） の１／４の期間となる。

【００５８】また、一充電当たりのコンデンサ電圧ＶC1
の電圧上昇ΔＶは ΔＶ＝ＩL1ｐ√（ Ｌ１／Ｃ１） となる。ここで、Ｌ１はコイルＬ１のインダクタンス、
Ｃ１はコンデンサＣ１のキャパシタンス、ＩL1ｐはコイ
ル電流ＩL1のピーク値とする。

【００５９】次に、降圧コンバータ２２の動作を図８に
基づいて説明する。図８（ａ）及び（ｄ）に示すよう
に、同じくデューティ制御されている降圧トランジスタ
Ｑ２のＯＮ期間において、いま例えば噴射制御トランジ
スタＱ４ＡがＯＮ制御されているとすると、コイルＬ２
には、バッテリＢａ、降圧トランジスタＱ２、逆流防止
ダイオードＤ４、コイルＬ２、インジェクタソレノイド
ＩＮＪ _A 、及びこれに直列接続される噴射制御トランジ
スタＱ４Ａの閉ループに対応した電流ＩL2( 以下、コイ
ル電流ＩL2）が流れる。このコイル電流ＩL2は、図８
（ｂ）及び（ｄ）に示すように、降圧トランジスタＱ２
に流れる電流ＩQ2と同様の波形で時間経過とともにほぼ
直線状に増加する。一方、降圧トランジスタＱ２のＯＦ
Ｆ期間では、コイル電流ＩL2は、コイルＬ２、インジェ
クタソレノイドＩＮＪ_A 、これに直列接続される噴射制
御トランジスタＱ４Ａ、及びフリーホイールダイオード
Ｄ２の閉ループで流れる。そしてこのとき、コイルＬ２
に蓄積された電磁エネルギーはインジェクタに放出され
るため、コイル電流ＩL2は、図８（ｃ）及び（ｄ）に示
すように、フリーホイールダイオードＤ２に流れる電流
ＩD2と同様の波形で時間経過とともにほぼ直線状に減少
する。ただし、全ての噴射制御トランジスタＱ４Ａ〜Ｑ
４ＤがＯＦＦの場合は、バッテリＢａ、コイルＬ２を含
む閉ループが形成されないためコイル電流ＩL2は流れな
い。降圧トランジスタＱ２は、前記コントロール信号発
生部１７からの制御信号によりＤ４の負荷側電圧が所定
値を維持あるいはコイル電流ＩL2のピーク値が所定値と
なるよう連続的にデューティ制御される。

【００６０】次に、図９に基づいて駆動回路２０の動作
を説明する。なお、各気筒において動作は同じであるた
め、ここでは便宜上、Ａ気筒に関する動作についてのみ
説明する。また、図９（ａ）及び（ｋ）に示すように、
昇圧トランジスタＱ１及び降圧トランジスタＱ２は、コ
ントロール信号発生部１７からの制御信号により連続的
にデューティ制御されている。

【００６１】昇圧コンバータ２１の動作によりコンデン
サ電圧ＶC1は、図９（ｅ）に示すように、常時ほぼ一定
の直流電圧に保たれている。この状態で、図９（ｂ）に
示すように、時刻ｔ１においてサイリスタＱ３のゲート
Ｇに前記コントロール信号発生部１７からトリガ（Ｏ
Ｎ）信号Ｑ３ＶGKが印加されると、サイリスタＱ３がＯ
Ｎし、コンデンサＣ１、サイリスタＱ３、コイルＬ２及
びコンデンサＣ２による閉ループが形成される。そして
このとき、コイルＬ２とコンデンサＣ２による直列共振
により、サイリスタＱ３には図９（ｃ）に示すような正
弦半波状の共振電流ＩQ3が流れる。なおこのとき、コイ
ルＬ２により、コンデンサＣ２充電時の突入電流が低減
されるとともに、さらにサイリスタＱ３のターンＯＮロ
スも低減される。また、サイリスタＱ３は図９（ｃ）及
び（ｄ）に示すように、トリガ信号Ｑ３ＶGKの消失後も
共振電流ＩQ3が流れていればＯＮ状態を保持し、共振電
流ＩQ3がゼロクロスする時刻ｔ２でターンＯＦＦする。
このことは、コンデンサＣ２からコンデンサＣ１への充
電電流（逆転電流）が流れず、共振による昇圧が効率的
に行われることを意味する。コンデンサＣ２の充電電圧
（以下、コンデンサ電圧ＶC2）の最大値ＶC2max は、共
振インダクタンスの損失や負荷への放電がない場合、コ
ンデンサ電圧ＶC1とコンデンサ電圧ＶC2の電圧初期値を
各々ＶC10 、ＶC20 として ＶC2max ＝２×（ＶC10 −ＶC20 ）＋ＶC20 で表わされる。

【００６２】従って、コンデンサ電圧ＶC2の最大値ＶC2
max として、コンデンサ電圧ＶC2の初期値ＶC20 が０Ｖ
の場合にはコンデンサ電圧ＶC1の初期値ＶC10 の２倍、
また、同コンデンサ電圧ＶC2の初期値ＶC20 が負でその
値がコンデンサ電圧ＶC1の初期値ＶC10 と絶対値が等し
い場合には、同コンデンサ電圧ＶC1の初期値ＶC10 の３
倍の電圧が得られることになる。本実施の形態の場合、
コンデンサＣ２の充電エネルギがダイオードＤ３を介し
てインジェクタソレノイドＩＮＪ_A に放電されるとき、
コンデンサＣ２とインジェクタソレノイドＩＮＪ_A によ
りここでも直列共振回路が形成される。そしてこの共振
系にはインジェクタソレノイドＩＮＪ_Aの電気抵抗成分
及びＡ気筒インジェクタのバルブ移動に伴なう機械電気
変換抵抗分が負荷として接続されている。コンデンサ電
圧ＶC2は、無負荷であれば負電圧まで低下するが、前記
負荷により共振回路のＱが低下するとともに同コンデン
サ電圧ＶC2のゼロクロス後はフリーホイールダイオード
Ｄ２及びコイルＬ２がダンパ（クランプ）として作用す
るため、図９（ｆ）に示すように（負電圧への大きなオ
ーバーシュートなしに）ゼロ付近の電圧で収束しそのま
ま保持される。従って、同図９（ｆ）に示すように、時
刻ｔ１におけるコンデンサ電圧ＶC2をその初期値ＶC20
とした場合、同初期値ＶC20 は０Ｖであり、コンデンサ
電圧ＶC2の最大値ＶC2max として、コンデンサ電圧ＶC1
の同初期値ＶC10 （１１０Ｖ）の２倍の電圧である、ほ
ぼ２００Ｖの電圧が得られる。このように、コンデンサ
Ｃ２にコンデンサ電圧ＶC1の初期値ＶC10 の約２倍に昇
圧された電圧が充電された後の時刻ｔ３には、図９
（ｇ）に示すように、コントロール信号発生部１７がＡ
気筒の噴射制御トランジスタＱ４ＡをＯＮとする。この
トランジスタＱ４ＡのターンＯＮ直後、コンデンサＣ２
とＡ気筒のインジェクタソレノイドＩＮＪ_A は直列共振
状態になり、インジェクタソレノイドＩＮＪ _A の電圧Ｖ
INJA（以下、インジェクタソレノイド電圧ＶINJA）は図
９（ｈ）に示すように、短期間で０Ｖ付近まで減衰す
る。そしてそのとき、図９（ｉ）及び（ｌ）に示すよう
に、共振による大電流がインジェクタソレノイドＩＮＪ
_A に流れ、噴射ニードルバルブが確実に開かれる。イン
ジェクタソレノイド電流ＩINJAはその後、短時間で減衰
する。

【００６３】コンデンサ電圧ＶC2がバッテリＢａ電圧以
下になった後は、バッテリＢａから降圧コンバータ１２
を介して直流定電流がインジェクタソレノイドＩＮＪ_A
に供給される。この直流定電流は、図８（ｃ）及び図９
（ｊ）に示すダイオード電流ＩD2がコイルＬ２により平
滑された電流（ＩL2）としてインジェクタソレノイドＩ
ＮＪ_A に供給される。

【００６４】この直流定電流は共振による大電流でバル
ブを開いた後、同バルブを開状態に維持するための保持
電流であり、その値は必要最低限の値である。そのた
め、インジェクタソレノイドＩＮＪ_A の温度上昇が低減
されるとともに、不必要な電磁エネルギー投入による噴
射制御トランジスタＱ４ＡのＯＦＦ後のバルブ閉動作遅
れ等も防止される。

【００６５】また、噴射制御トランジスタＱ４Ａのター
ンＯＦＦ時（時刻ｔ４）には、ダイオードＤ５Ａ及びツ
ェナーダイオードＤ６Ａによる一時的な動作電圧の維持
によって噴射制御トランジスタＱ４Ａがサステイン動作
し、インジェクタソレノイドＩＮＪ_A の蓄積電磁エネル
ギーを短時間で放出させるため、同時刻ｔ４には確実に
噴射ニードルバルブが閉じられる。

【００６６】以上説明した第２の実施の形態により得ら
れる効果について以下に記載する。 ・コイルＬ２はコンデンサＣ２とによる直列共振作用
と、降圧コンバータ２２の平滑コイルとしての作用を兼
用するため、コイルが１個少なくてすみ回路がより簡素
化される。

【００６７】・コイルＬ２及びコンデンサＣ２の共振作
用によりコンデンサ電圧ＶC2の最大値ＶC2max として、
コンデンサ電圧ＶC1の初期値ＶC10 の２倍の電圧が得ら
れるため、昇圧コンバータ２１の発生要求電圧が半減で
きる。そのため、昇圧トランジスタＱ１やコンデンサＣ
１の定格電圧が低くてすむ。すなわち低耐圧、高速でか
つ低コストのトランジスタＱ１及び、低耐圧、小型でか
つ低コストのコンデンサＣ１の使用が可能となる。

【００６８】・コンデンサＣ２の充電はコンデンサＣ１
の充電エネルギーの一部放出により行うので、短時間に
必要電圧が得られる。このため、エンジン回転数が高い
領域まで昇圧コンバータ２１が１個で対応可能となる。

【００６９】・高電圧印加用コンデンサＣ２の充電経路
にコイルＬ２が介挿されているため、コンデンサＣ２充
電時の突入電流が低減される。また、サイリスタＱ３の
ターンＯＮロスも低減される。

【００７０】・インジェクタソレノイド電流ＩINJAは正
弦波状であるため、高周波成分が少ない。さらに、各気
筒に分配される高電圧ラインはコイルＬ２及びコンデン
サＣ２を介して給電がなされることとなるが、同コイル
Ｌ２及びコンデンサＣ２によりローパスフィルタが形成
されるため、高電圧ラインからの高周波の輻射も抑制さ
れる。そのため、放射電磁雑音を低減できる。

【００７１】・コストが高く実装面積の大きいコンバー
タ部分（昇圧コンバータ２１及び降圧コンバータ２２）
を複数気筒で共有化するため、アクチュエータ駆動回路
２０の低コスト、小型化が実現される。

【００７２】・エンジン回転に同期した制御信号はサイ
リスタＱ３のターンＯＮ信号及び各噴射制御トランジス
タＱ４Ａ〜Ｑ４ＤのＯＮ／ＯＦＦ信号のみであり、同駆
動回路２０に必要な制御信号も簡素化される。

【００７３】・サステイン動作は噴射制御トランジスタ
Ｑ４Ａ〜Ｑ４Ｄにおいて各別に行われるため、発熱が分
散され放熱設計が容易となる。 ・インジェクタソレノイドＩＮＪ_A 〜ＩＮＪ_D の蓄積電
磁エネルギーは噴射制御トランジスタＱ４Ａ〜Ｑ４Ｄの
ターンＯＦＦ後急速に放出されるため、燃料噴射制御性
も良い。

【００７４】なお、前記各実施の形態は次のように構成
を変更して具体化することもできる。 ・前記第２の実施の形態においては、逆流防止ダイオー
ドＤ４がフリーホイールダイオードＤ２と降圧トランジ
スタＱ２のコレクタの間に介挿されている例を示した
が、図１０に示すように同逆流防止ダイオードＤ４はフ
リーホイールダイオードＤ２とコイルＬ２との間に介挿
される構成としてもよい。

【００７５】この場合、逆流防止ダイオードＤ４に逆バ
イアスが印加される周波数は昇圧コンバータ２１の動作
周期で決まり、一般的に同昇圧コンバータ２１のスイッ
チング周波数の１／１０以下となる。このため、同逆流
防止ダイオードＤ４には高速スイッチング性能は要求さ
れず、同逆流防止ダイオードＤ４として逆回復時間の遅
い一般の整流用ダイオードを使用することができるよう
になる。また、高電圧印加時は逆流防止ダイオードＤ４
のカットオフによりフリーホイールダイオードＤ２には
高電圧が印加されないため、フリーホイールダイオード
Ｄ２として低耐圧で逆回復性能の良い高速タイプを使用
することができるようになり、スイッチング損失も低減
される。

【００７６】・同じく第２の実施の形態においては、ス
イッチング素子であるサイリスタＱ３を、図１０に示す
ようにトランジスタＱ３ａ及びダイオードＤ５の直列回
路により構成してもよい。

【００７７】・前記両実施の形態においては、噴射制御
トランジスタＱ４Ａ〜Ｑ４Ｄをインジェクタソレノイド
ＩＮＪ_A 〜ＩＮＪ_D と接地間に設けたが、同じく図１０
に示すように、同噴射制御トランジスタＱ４Ａ〜Ｑ４Ｄ
はインジェクタソレノイドＩＮＪ_A 〜ＩＮＪ_D とその給
電ライン（各コンバータ出力端）との間に設けるように
してもよい。これによっても上記と同様の効果が得られ
る。

【００７８】・前記両実施の形態においては、昇降圧用
スイッチング素子及び噴射制御スイッチング素子として
トランジスタを使用する例を示したがこれに限定される
ものではない。例えば、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート
型バイポーラトランジスタ）等を使用してもよい。

【００７９】・前記両実施の形態においては、アクチュ
エータ駆動回路としてエンジンのインジェクタソレノイ
ドを駆動する回路に具体化した例を示したが、これに限
定されるものではない。要は、複数のアクチュエータに
対し、図５（ｉ）及び（ｊ）、図９（ｉ）、あるいは図
１２（ｇ）に示される態様で駆動電流を供給する回路で
あればよい。

【００８０】

【発明の効果】本発明によれば、アクチュエータの駆動
回路において、昇圧回路及び降圧回路を小型化、簡素化
でき、ひいてはシステムを小型化して低コストにでき
る。また、昇圧回路の負担が軽減され昇圧回路のスイッ
チング素子が小型化される。さらに、同駆動回路に必要
な制御信号も簡素化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のアクチュエータ駆動回路の第１の実
施の形態を示す回路図。

【図２】同駆動回路の制御回路のブロック図。

【図３】第１の実施の形態の昇圧コンバータの動作態様
を示すタイミングチャート。

【図４】第１の実施の形態の降圧コンバータの動作態様
を示すタイミングチャート。

【図５】第１の実施の形態の動作態様を示すタイミング
チャート。

【図６】この発明のアクチュエータ駆動回路の第２の実
施の形態を示す回路図。

【図７】第２の実施の形態の昇圧コンバータの動作態様
を示すタイミングチャート。

【図８】第２の実施の形態の降圧コンバータの動作態様
を示すタイミングチャート。

【図９】第２の実施の形態の動作態様を示すタイミング
チャート。

【図１０】この発明のアクチュエータ駆動回路の他の実
施の形態を示す回路図。

【図１１】従来例のアクチュエータ駆動回路の回路図。

【図１２】同じくその動作態様を示すタイミングチャー
ト。

【符号の説明】

１０，２０…インジェクタソレノイド（アクチュエー
タ）駆動回路、１１，２１…昇圧コンバータ、１２，２
２…降圧コンバータ、１３，２３…直列共振昇圧回路、
１４Ａ〜１４Ｄ…気筒切替回路、１５…制御回路、１６
…ＥＣＵ、１７…コントロール信号発生部、Ｂａ…バッ
テリ、Ｃ１，Ｃ２…コンデンサ、ＩＮＪ_A 〜ＩＮＪ_D …
インジェクタソレノイド、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…コイル、
Ｑ１…昇圧トランジスタ、Ｑ２…降圧トランジスタ、Ｑ
３…サイリスタ、Ｑ４Ａ〜Ｑ４Ｄ…噴射制御トランジス
タ。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/20 325

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のアクチュエータを構成する複数のソ
   レノイドをその各駆動当初のみ大電流駆動し、その後の
   所定時間はより小さな電流にて定電流駆動するアクチュ
   エータ駆動回路において、 前記大電流駆動信号の生成時にオンされるスイッチング
   素子を介して昇圧回路と共振回路とを直列接続するとと
   もに、これら昇圧回路及び共振回路の直列回路と前記定
   電流駆動信号を生成する降圧回路とを逆流電流を阻止す
   るダイオードを介して共通接続し、その共通接続点に、
   前記各ソレノイドとそれらソレノイドに対する通電の有
   無を選択するスイッチング回路との直列回路を並列接続
   したことを特徴とするアクチュエータ駆動回路。
2. 【請求項２】請求項１記載のアクチュエータ駆動回路に
   おいて、 前記共振回路は前記スイッチング素子に直列接続された
   インダクタンス素子とキャパシタンス素子との直列回路
   を有して構成され、 前記降圧回路は降圧用スイッチング素子と降圧用インダ
   クタンス素子との直列回路を有して構成されるととも
   に、降圧用インダクタンス素子の出力端が前記逆流電流
   を阻止するダイオードを介して前記共振回路のインダク
   タンス素子とキャパシタンス素子との接続点に共通接続
   されてなることを特徴とするアクチュエータ駆動回路。
3. 【請求項３】請求項１記載のアクチュエータ駆動回路に
   おいて、 前記共振回路は前記スイッチング素子に直列接続された
   インダクタンス素子とキャパシタンス素子との直列回路
   を有して構成され、 前記降圧回路は降圧用スイッチング素子が前記逆流電流
   を阻止するダイオードを介して前記共振回路のインダク
   タンス素子に直列接続され、該インダクタンス素子を降
   圧用インダクタンス素子として共用することを特徴とす
   るアクチュエータ駆動回路。