JP3509197B2 - Drive device for inductance load - Google Patents
Drive device for inductance loadInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、インダクタンス負荷を
定電流駆動するための駆動装置に関し、特に直流電源を
逆方向に接続した際に内部回路に逆電流が流れるのを防
止する逆接保護機能を有するインダクタンス負荷の駆動
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive device for driving an inductance load with a constant current, and more particularly to a reverse connection protection function for preventing a reverse current from flowing in an internal circuit when a direct current power source is connected in the reverse direction. The present invention relates to a drive device for an inductance load that the user has.
【0002】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、例えば自動車において、電磁アクチュエータや電磁
弁等のインダクタンス負荷(以下単にL負荷ともい
う。)を駆動する駆動装置の一つとして、アクチュエー
タの位置や電磁弁の開度等を一定にするために、その電
流経路を高速にスイッチングしてL負荷への通電電流を
一定に制御する、定電流駆動型の装置が知られている。
そして、この種の装置では、電流経路のスイッチングに
より高周波ノイズ(所謂ラジオノイズ)が発生するた
め、このラジオノイズを除去するために、L負荷の電源
ラインにラジオノイズ除去用のコンデンサを接続するこ
とが行なわれている。2. Description of the Related Art Conventionally, as one of drive devices for driving an inductance load (hereinafter, simply referred to as an L load) such as an electromagnetic actuator or an electromagnetic valve in an automobile, for example, an actuator has been used. A constant current drive type device is known in which a current path is switched at high speed to control a constant current flowing to an L load in order to keep a position, an opening of a solenoid valve, and the like constant.
In this type of device, high-frequency noise (so-called radio noise) occurs due to switching of the current path. Therefore, in order to remove this radio noise, connect a capacitor for removing radio noise to the power line of the L load. Is being carried out.
【0003】一方、この種の駆動装置は、通常、L負荷
と共通の直流電源から電源供給を受けて動作するが、そ
の内部にはトランジスタ等の各種電子部品が設けられて
いるため、直流電源が逆方向に接続された場合に、内部
回路に逆電流が流れると、内部の電子部品が壊れること
がある。このため、従来より、この種の駆動装置には、
直流電源が逆方向に接続されても、内部回路に逆電流が
流れないようにするためのダイオードを設けることも行
なわれている。On the other hand, this type of driving device normally operates by receiving power supply from a DC power supply common to the L load, but since various electronic parts such as transistors are provided inside the driving device, the DC power supply is used. When is connected in the reverse direction, if a reverse current flows in the internal circuit, the internal electronic components may be damaged. Therefore, conventionally, in this type of drive device,
It is also practiced to provide a diode for preventing reverse current from flowing in the internal circuit even when the DC power source is connected in the reverse direction.
【0004】ところが、上記のようなラジオノイズ除去
用のコンデンサを備えたL負荷の駆動回路に、こうした
逆接保護機能を付加した場合には、電源スイッチ等によ
り直流電源が遮断されると、コンデンサに負電圧が充電
されてしまい、内部の電子部品の劣化、或は破壊が生じ
ることがあった。However, when such a reverse connection protection function is added to the L load drive circuit having the above-mentioned radio noise removing capacitor, when the DC power supply is cut off by a power switch or the like, the capacitor becomes a capacitor. The negative voltage may be charged, and the internal electronic parts may be deteriorated or destroyed.
【0005】以下、このような従来のL負荷駆動装置の
問題点について、図6を用いて詳しく説明する。なお、
図6は、自動車において、ディーゼルエンジンに燃料を
噴射供給する列型燃料噴射ポンプの油圧タイマに送り込
む作動油の量を制御するために使用されるL負荷として
の電磁弁(具体的には電磁弁のソレノイド2)を定電流
駆動により開閉させる電子制御装置(ECU)10の一
例を表す電気回路図である。The problems of such a conventional L load driving device will be described in detail below with reference to FIG. In addition,
FIG. 6 shows a solenoid valve as an L load (specifically, a solenoid valve) used for controlling the amount of hydraulic oil sent to a hydraulic timer of a column fuel injection pump for injecting fuel into a diesel engine in an automobile. 3 is an electric circuit diagram showing an example of an electronic control unit (ECU) 10 for opening and closing the solenoid 2) of FIG.
【0006】図6に示す如く、自動車においては、通
常、直流電源であるバッテリ4の負極側が車載用電気機
器共通の接地電極として車体に接地され、バッテリ4の
正極側が、電源スイッチとなるキースイッチ6を介し
て、車両内部に引き回された電源ラインに接続されるた
め、L負荷であるソレノイド2やECU10、或は他の
電気負荷8には、この電源ラインを介して、バッテリ4
の正極側が接続される。As shown in FIG. 6, in an automobile, the negative side of a battery 4 which is a direct current power source is normally grounded to the vehicle body as a ground electrode common to in-vehicle electrical equipment, and the positive side of the battery 4 serves as a power switch. 6 is connected to the power supply line routed inside the vehicle, the solenoid 2 or the ECU 10, which is an L load, or another electric load 8 is connected to the battery 4 via this power supply line.
The positive electrode side of is connected.
【0007】このため、ECU10において、ソレノイ
ド2を通電駆動するための駆動回路12には、コレクタ
が接続端子BLを介してソレノイド2の電源ラインとは
反対側端部(つまり負極側)に接続され、エミッタが抵
抗器R1を介して接地されたNPN型のトランジスタT
r1が、電磁弁駆動用(換言すればソレノイド通電用)
のスイッチング素子として備えられている。Therefore, in the ECU 10, the collector of the drive circuit 12 for energizing the solenoid 2 is connected to the end of the solenoid 2 opposite to the power supply line (that is, the negative electrode side) via the connection terminal BL. , An NPN-type transistor T whose emitter is grounded via a resistor R1
r1 is for driving the solenoid valve (in other words, for energizing the solenoid)
It is provided as a switching element of.
【0008】また、トランジスタTr1をオンからオフ
に切り替えてソレノイド2の通電を遮断した際には、ソ
レノイド2の負極側に、通電時に蓄積されたエネルギに
よってフライバック電圧が発生するため、ECU10に
は、このフライバック電圧によるトランジスタTr1の
破壊を防止すると共に、そのエネルギをバッテリ4側に
戻すためのフライバック電流経路を形成するフライバッ
ク回路14が設けられている。そして、フライバック回
路14は、ソレノイド2に発生したエネルギをフライバ
ック電流としてソレノイド2の負極側から正極側へのみ
一方向に流す必要があるため、ソレノイド2の正極側
(換言すれば電源ライン)に接続された接続端子BF
と、ソレノイド2の負極側が接続された上記接続端子B
Lとの間に設けられており、その内部には電流方向を規
制するダイオードD1が設けられている。Further, when the transistor Tr1 is switched from on to off and the energization of the solenoid 2 is cut off, a flyback voltage is generated on the negative electrode side of the solenoid 2 due to the energy accumulated during energization. A flyback circuit 14 is provided which prevents the transistor Tr1 from being destroyed by the flyback voltage and forms a flyback current path for returning the energy to the battery 4 side. Since the flyback circuit 14 needs to flow the energy generated in the solenoid 2 as a flyback current in only one direction from the negative electrode side to the positive electrode side of the solenoid 2, the positive electrode side of the solenoid 2 (in other words, the power supply line). Connection terminal BF connected to
And the connection terminal B to which the negative electrode side of the solenoid 2 is connected.
It is provided between L and L, and a diode D1 for regulating the current direction is provided inside thereof.
【0009】一方、ECU10には、エンジンや燃料ポ
ンプの回転数を検出する回転センサからの回転信号,そ
の運転状態を検出するセンサやスイッチからの検出信号
を夫々入力するための検出回路16,バッファ回路1
7,18、これら各種入力信号に基づき、電磁弁の開閉
弁タイミング等を演算して、ソレノイド2の通電・非通
電を切り替えるための駆動信号VCOM2を発生するマイク
ロコンピュータ(以下、単にCPUという。)20、C
PU20からの駆動信号VCOM2に応じてトランジスタT
r1によるソレノイド2の通電・非通電を切り替えると
共に、ソレノイド2の通電時にトランジスタTr1を高
速にスイッチングさせてソレノイド2に定電流を流すた
めの制御信号VCOM1を生成する定電流回路24、及び、
駆動回路12やフライバック回路14に流れる電流を検
出して定電流回路24にフィードバックする電流検出回
路22が備えられている。On the other hand, the ECU 10 is provided with a detection circuit 16 for inputting a rotation signal from a rotation sensor for detecting the number of revolutions of an engine or a fuel pump, a detection signal from a sensor or a switch for detecting its operating state, and a buffer. Circuit 1
7 and 18, a microcomputer that calculates the opening / closing valve timing of the solenoid valve based on these various input signals and generates a drive signal VCOM2 for switching between energization and de-energization of the solenoid 2 (hereinafter, simply referred to as CPU). 20, C
Transistor T according to drive signal VCOM2 from PU20
A constant current circuit 24 for switching the energization / non-energization of the solenoid 2 by r1 and switching the transistor Tr1 at high speed when the solenoid 2 is energized to generate a control signal VCOM1 for supplying a constant current to the solenoid 2, and
A current detection circuit 22 that detects a current flowing through the drive circuit 12 and the flyback circuit 14 and feeds it back to the constant current circuit 24 is provided.
【0010】そして、このようにソレノイド2を定電流
駆動するためにトランジスタTr1を高速にスイッチン
グすると、そのスイッチングにより、高周波のノイズ
(ラジオノイズ)が発生するため、このラジオノイズを
除去するために、フライバック回路14内のフライバッ
ク電流経路には、一端が接地された大容量(数十〜数百
μF)のノイズ除去用のコンデンサC1(アルミコンデ
ンサ等)が接続されている。When the transistor Tr1 is switched at high speed in order to drive the solenoid 2 at a constant current as described above, high-frequency noise (radio noise) is generated by the switching. Therefore, in order to remove this radio noise, The flyback current path in the flyback circuit 14 is connected to a large-capacity (tens to hundreds of μF) noise removing capacitor C1 (aluminum capacitor or the like) whose one end is grounded.
【0011】一方、フライバック電流経路は、上記ダイ
オードD1のみによって形成することができるが、ソレ
ノイド2を通電状態から非通電状態に切り替えた際に
も、このフライバック電流経路にて、ソレノイド2のエ
ネルギをバッテリ側に戻すようにしていると、フライバ
ック電流により電磁弁の閉弁タイミングが遅れてしま
う。そこで、フライバック回路14には、ダイオードD
1に直列に、CPU20から出力される駆動信号VCOM2
により、ソレノイド2の非通電時にフライバック電流経
路を遮断するPNP型のトランジスタTr2が設けら
れ、更に、駆動回路12には、トランジスタTr1及び
トランジスタTr2が制御信号VCOM1及び駆動信号VCO
M2によりオフして、ソレノイド2の負極側にフライバッ
ク電圧が発生したときに、そのフライバック電圧により
トランジスタTr1をオンさせるツェナーダイオードZ
Dが設けられている。On the other hand, the flyback current path can be formed only by the diode D1. However, even when the solenoid 2 is switched from the energized state to the non-energized state, the flyback current path causes the solenoid 2 to move. If the energy is returned to the battery side, the closing timing of the solenoid valve will be delayed due to the flyback current. Therefore, the flyback circuit 14 includes a diode D
Drive signal VCOM2 output from CPU 20 in series with 1
Thus, a PNP type transistor Tr2 that cuts off the flyback current path when the solenoid 2 is not energized is provided. Further, in the drive circuit 12, the transistor Tr1 and the transistor Tr2 are connected to the control signal VCOM1 and the drive signal VCO.
When the flyback voltage is generated on the negative side of the solenoid 2 by turning off by M2, the Zener diode Z turns on the transistor Tr1 by the flyback voltage.
D is provided.
【0012】つまり、ソレノイド2の通電を停止して、
電磁弁を閉弁させる際には、トランジスタTr2をオフ
してフライバック電流経路を遮断することにより、ソレ
ノイド2に生じたフライバック電圧により、ツェナーダ
イオードZDを介して、トランジスタTr1を強制的に
オンさせ、ソレノイド2に蓄積されたエネルギをトラン
ジスタTr1にて速やかに吸収させるのである。この結
果、ソレノイド電流は速やかに立下がり、電磁弁を速や
かに閉弁させることができるようになる。That is, the energization of the solenoid 2 is stopped,
When closing the solenoid valve, the transistor Tr2 is turned off to cut off the flyback current path, and the flyback voltage generated in the solenoid 2 forcibly turns on the transistor Tr1 via the Zener diode ZD. The energy stored in the solenoid 2 is promptly absorbed by the transistor Tr1. As a result, the solenoid current falls quickly and the solenoid valve can be closed quickly.
【0013】なお、ダイオードD1とトランジスタTr
2との間に設けられた抵抗器R2は、電流検出回路22
により電流を検出するための電流検出用抵抗である。ま
た次に、自動車において、バッテリ4は、オルタネータ
により充電され、逆に各種電気負荷の駆動により放電さ
れるため、バッテリ電圧VBは脈動する。このため、上
記のように高周波ノイズ除去用のコンデンサC1をフラ
イバック電流経路に設けた場合、コンデンサC1にはバ
ッテリ電圧VBの脈動により充放電が繰り返され、コン
デンサC1が劣化し易くなり、これを防止するには、コ
ンデンサC1の容量を更に大きくしなければならない。The diode D1 and the transistor Tr
The resistor R2 provided between the current detecting circuit 22 and
Is a resistance for current detection for detecting the current. Next, in the automobile, the battery 4 is charged by the alternator and, conversely, is discharged by driving various electric loads, so that the battery voltage VB pulsates. Therefore, when the capacitor C1 for removing high frequency noise is provided in the flyback current path as described above, the capacitor C1 is repeatedly charged and discharged due to the pulsation of the battery voltage VB, and the capacitor C1 easily deteriorates. To prevent this, the capacitance of the capacitor C1 must be further increased.
【0014】そこで、こうした問題を解決するために、
フライバック回路14内には、コンデンサC1と接続端
子BF(つまりソレノイド2の正極側、延いては電源ラ
イン)との間に、フライバック電流の電流方向を順方向
として(つまりアノードをコンデンサC1側に、カソー
ドを端子BF側にして)、ダイオードD2が設けられて
いる。この結果、このダイオードD2により、バッテリ
4のリップル電圧によるコンデンサC1の充放電が低減
され、コンデンサC1の低容量化を図ることができるよ
うになる。Therefore, in order to solve these problems,
In the flyback circuit 14, between the capacitor C1 and the connection terminal BF (that is, the positive electrode side of the solenoid 2, and hence the power supply line), the current direction of the flyback current is the forward direction (that is, the anode is the capacitor C1 side). And the cathode is on the terminal BF side), and the diode D2 is provided. As a result, due to the diode D2, the charging / discharging of the capacitor C1 due to the ripple voltage of the battery 4 is reduced, and the capacitance of the capacitor C1 can be reduced.
【0015】一方、ECU10には、内部回路に電源供
給を行なうための電源回路26が設けられている。電源
回路26は、キースイッチ6を介してバッテリ4の正極
側(つまり電源ライン)に接続された接続端子BP、及
びバッテリ4の負極側(つまり車体)に接続された接続
端子GND、を介してキースイッチ6のオン時にバッテ
リ4から電源供給を受けて、内部回路駆動用の定電圧
(駆動電圧)V2を生成するためものであり、電圧安定
化のためのコンデンサC2を備えている。On the other hand, the ECU 10 is provided with a power supply circuit 26 for supplying power to the internal circuit. The power supply circuit 26 includes a connection terminal BP connected to the positive side (that is, the power supply line) of the battery 4 via the key switch 6 and a connection terminal GND connected to the negative side (that is, the vehicle body) of the battery 4. When the key switch 6 is turned on, power is supplied from the battery 4 to generate a constant voltage (driving voltage) V2 for driving the internal circuit, and a capacitor C2 for voltage stabilization is provided.
【0016】そして、一般に、上記逆接保護機能は、図
6に示すように、バッテリ4の正極側に接続される接続
端子BPから電源回路26に至る電流経路に、接続端子
BP側をアノードとしてダイオードD4を設けるか、逆
に、バッテリ4の負極側に接続される接続端子GNDか
ら電源回路26に至る電流経路に、接続端子GNDをカ
ソードとしてダイオードを設けることによって実現され
る。なお、図6に示す回路では、バッテリ4の逆接続に
より、駆動回路12内のトランジスタTr1に逆電流
(つまりエミッタ側からコレクタ側への電流)が流れる
のを防止するために、トランジスタTr1のコレクタと
ソレノイド2の負極側に接続された接続端子BLとの間
にも、接続端子BL側をアノードとして、逆接保護用の
ダイオードD3が設けられている。In general, the reverse connection protection function is, as shown in FIG. 6, a diode having a connection terminal BP side as an anode in a current path from the connection terminal BP connected to the positive side of the battery 4 to the power supply circuit 26. This is realized by providing D4 or, conversely, providing a diode with the connection terminal GND as a cathode in the current path from the connection terminal GND connected to the negative electrode side of the battery 4 to the power supply circuit 26. In the circuit shown in FIG. 6, the reverse connection of the battery 4 prevents the reverse current (that is, the current from the emitter side to the collector side) of the transistor Tr1 in the drive circuit 12 to flow. A diode D3 for reverse connection protection is also provided between the connection terminal BL connected to the negative electrode side of the solenoid 2 and the connection terminal BL as an anode.
【0017】ところが、ECU10,換言すればL負荷
駆動回路を、上記のような回路構成にした場合、ソレノ
イド2の通電時にキースイッチ6がオフされることによ
って、電源ラインに負サージ(負の電気ノイズ)が生じ
ると、この負サージを吸収するために、ダイオードD2
を介して、コンデンサC1側からソレノイド2に電流が
流れ、コンデンサC1に負電圧が充電されることにな
る。However, in the case where the ECU 10, in other words, the L load drive circuit is configured as described above, the key switch 6 is turned off when the solenoid 2 is energized, so that a negative surge (negative electric Noise), the diode D2
A current flows from the side of the capacitor C1 to the solenoid 2 via the, and the capacitor C1 is charged with a negative voltage.
【0018】つまり、電源回路26には、電圧安定化の
ためのコンデンサC2が設けられているため、キースイ
ッチ6がオフされた後も、内部回路には一定期間駆動電
圧V2が供給される。このため、トランジスタTr1が
オンして、ソレノイド2を通電している際に、キースイ
ッチ6がオフされても、その後一定期間は内部回路の動
作によってトランジスタTr1はオンされ、ソレノイド
2は通電される。しかし、この時、キースイッチ6は既
にオフされているため、電源ラインからソレノイド2に
給電を行なうことはできず、ソレノイド2には、コンデ
ンサC1から電流が供給されて、コンデンサC1が負電
圧に充電されてしまうのである。That is, since the power supply circuit 26 is provided with the capacitor C2 for stabilizing the voltage, the drive voltage V2 is supplied to the internal circuit for a certain period even after the key switch 6 is turned off. Therefore, even if the key switch 6 is turned off while the transistor Tr1 is turned on and the solenoid 2 is energized, the transistor Tr1 is turned on and the solenoid 2 is energized by the operation of the internal circuit for a certain period thereafter. . However, at this time, since the key switch 6 has already been turned off, power cannot be supplied to the solenoid 2 from the power supply line, and a current is supplied to the solenoid 2 from the capacitor C1 so that the capacitor C1 becomes a negative voltage. It will be charged.
【0019】次に、このようにコンデンサC1が負電圧
に充電された場合、その後、コンデンサC1に充電され
た負電圧を放電できれば問題はない。しかし、コンデン
サC1の負電圧の放電経路(換言すれば、正電圧の充電
経路)は、ダイオードD2,及びトランジスタTr2に
より完全に遮断されているため、コンデンサC1は、負
電圧が充電されたまま、次のソレノイド2の駆動時まで
保持される。Next, when the capacitor C1 is charged to a negative voltage as described above, there is no problem if the negative voltage charged to the capacitor C1 can be discharged thereafter. However, the negative voltage discharge path of the capacitor C1 (in other words, the positive voltage charge path) is completely cut off by the diode D2 and the transistor Tr2, so that the capacitor C1 remains charged with the negative voltage. It is held until the next driving of the solenoid 2.
【0020】そして、このようにコンデンサC1に負電
圧が充電された場合、その電圧が、コンデンサC1,ト
ランジスタTr2,ダイオードD2の耐圧値を越える場
合には、これら各素子が破損する可能性があり、更に、
フライバック電流が流れて、コンデンサC1が負電圧か
らバッテリ電圧に充電されるときに、トランジスタTr
2のコレクタ−エミッタ間に過電圧が印加されて、トラ
ンジスタTr2が劣化してしまう虞がある。If the capacitor C1 is charged with a negative voltage in this way and if the voltage exceeds the withstand voltage values of the capacitor C1, the transistor Tr2, and the diode D2, these elements may be damaged. , In addition,
When the flyback current flows and the capacitor C1 is charged from the negative voltage to the battery voltage, the transistor Tr
An overvoltage may be applied between the collector and the emitter of the transistor No. 2 to deteriorate the transistor Tr2.
【0021】なお、こうした問題は逆接保護用の上記ダ
イオードがなければ、接続端子BP−GND間に、アノ
ードを接続端子GND側にしてダイオードを接続するこ
とにより簡単に解決できる。つまり、このように接続端
子BP−GND間にダイオードを設ければ、キースイッ
チ6のオフ時にソレノイド2に生じる負サージを、この
ダイオードにより吸収できるので、コンデンサC1から
ソレノイド2に電流が流れることはなく、コンデンサC
1に負電圧が充電されるのを防止できるのであるが、逆
接保護機能を実現するために上記ダイオードを設けた場
合には、このダイオードにより負サージを吸収できなく
なり、上記問題が生じるのである。If there is no diode for reverse connection protection, such a problem can be easily solved by connecting the diode between the connection terminals BP and GND with the anode on the side of the connection terminal GND. That is, if a diode is provided between the connection terminals BP and GND in this way, the negative surge generated in the solenoid 2 when the key switch 6 is off can be absorbed by this diode, so that no current flows from the capacitor C1 to the solenoid 2. Without a capacitor C
It is possible to prevent the negative voltage from being charged to 1. However, when the diode is provided to realize the reverse connection protection function, the diode cannot absorb the negative surge, and the above problem occurs.
【0022】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、上記のようにインダクタンス負荷の定電流駆動の
ために生じるラジオノイズを除去するためのコンデンサ
を備えた装置に逆接保護機能を付加した際に、電源遮断
時にL負荷に生じる負サージによりコンデンサに負電圧
が充電・保持されるのを防止することを目的としてい
る。The present invention has been made in view of these problems. When the reverse connection protection function is added to a device having a capacitor for removing radio noise generated due to constant current driving of an inductance load as described above. Another object is to prevent the negative voltage from being charged / held in the capacitor due to the negative surge that occurs in the L load when the power is cut off.
【0023】[0023]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項1に記載の発明は、一端が電源スイ
ッチを介して直流電源の正極側に接続されたインダクタ
ンス負荷の他端から上記直流電源の負極側に至る電流経
路を、外部からの制御信号に従い導通・遮断して、上記
インダクタンス負荷を定電流駆動する駆動用スイッチン
グ素子と、該駆動用スイッチング素子が上記制御信号に
よって導通状態から遮断状態に切り換えられたときに、
上記インダクタンス負荷の負極側から正極側にフライバ
ック電流を流すフライバック電流経路と、該フライバッ
ク電流経路を、外部からの指令信号により導通・遮断す
る、フライバック電流遮断用スイッチング素子と、該フ
ライバック電流遮断用スイッチング素子が遮断状態にあ
るときに、上記インダクタンス負荷の負極側に生じたフ
ライバック電圧により上記駆動用スイッチング素子を導
通させて、該フライバック電圧を速やかに低下させるフ
ライバック電圧急速低減素子と、上記フライバック電流
遮断用スイッチング素子から上記インダクタンス負荷の
正極側に至るフライバック電流経路と上記直流電源の負
極側との間に設けられ、上記フライバック電流経路に生
じる高周波のノイズ成分を除去するノイズ除去用コンデ
ンサと、該ノイズ除去用コンデンサと上記フライバック
電流経路との接続点から上記インダクタンス負荷の正極
側に至るフライバック電流経路上に上記フライバック電
流の電流方向を順方向として設けられ、上記直流電源の
電圧変動から上記ノイズ除去用コンデンサを保護する保
護用ダイオードと、電圧安定化用のコンデンサを有し、
上記電源スイッチを介して上記直流電源から電源供給を
受けて内部回路駆動用の定電圧を生成する電源回路と、
上記直流電源に対して当該装置が逆方向に接続されて、
当該装置の内部回路に逆方向の電流が流れるのを防止す
る逆接保護用半導体素子と、を備え、更に、上記ノイズ
除去用コンデンサに並列に、負電圧吸収用の抵抗器を接
続してなることを特徴としている。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that one end is connected to the positive electrode side of the DC power source through the power switch and the other end is connected to the positive electrode side of the DC power source. A driving switching element that conducts / blocks a current path leading to the negative electrode side of the DC power supply according to a control signal from the outside to drive the above-mentioned inductance load at a constant current, and the driving switching element from a conducting state by the control signal. When switched to the cutoff state,
A flyback current path that allows a flyback current to flow from the negative electrode side to the positive electrode side of the inductance load; a flyback current interruption switching element that conducts and interrupts the flyback current path according to an external command signal; When the switching element for shutting off the back current is in the shut-off state, the flyback voltage generated on the negative side of the inductance load causes the driving switching element to conduct, thereby rapidly reducing the flyback voltage. A reduction element, a high-frequency noise component generated in the flyback current path, provided between the flyback current path from the flyback current interruption switching element to the positive side of the inductance load and the negative side of the DC power supply. For removing noise, and the noise The current direction of the flyback current is provided as a forward direction on the flyback current path from the connection point between the leaving capacitor and the flyback current path to the positive electrode side of the inductance load, and from the voltage fluctuation of the DC power supply, Has a protection diode that protects the noise removal capacitor and a capacitor for voltage stabilization.
A power supply circuit that receives power from the DC power supply via the power switch to generate a constant voltage for driving an internal circuit,
The device is connected in the reverse direction to the DC power source,
A reverse connection protection semiconductor element that prevents reverse current from flowing in the internal circuit of the device, and a resistor for absorbing negative voltage is connected in parallel to the noise removing capacitor. Is characterized by.
【0024】また次に請求項2に記載の発明は、上記請
求項1に記載のインダクタンス負荷の駆動装置におい
て、上記保護用ダイオードに並列に、上記ノイズ除去用
コンデンサ充電用の抵抗器を接続してなることを特徴と
している。また、請求項3に記載の発明は、上記請求項
1又は請求項2に記載のインダクタンス負荷の駆動装置
において、上記ノイズ除去用コンデンサに並列接続され
た抵抗器に直列に、上記フライバック電流経路側に流れ
る電流方向を順方向として、ダイオードを接続してなる
ことを特徴としている。Further, the invention described in claim 2 is, in the drive device of the inductance load according to claim 1, wherein the resistor for charging the noise removing capacitor is connected in parallel to the protective diode. It is characterized by According to a third aspect of the present invention, in the drive device for the inductance load according to the first or second aspect, the flyback current path is connected in series with a resistor connected in parallel to the noise removing capacitor. It is characterized by connecting diodes with the direction of the current flowing to the side as the forward direction.
【0025】[0025]
【作用及び発明の効果】以上のように構成された請求項
1に記載のインダクタンス負荷の駆動装置においては、
駆動用スイッチング素子の導通・遮断によりインダクタ
ンス負荷が定電流駆動される。また、この駆動用スイッ
チング素子が導通状態から遮断状態に切り換えられたと
きには、フライバック電流経路を介して、インダクタン
ス負荷の負極側から正極側にフライバック電流が流れ、
インダクタンス負荷の通電時に蓄積されたエネルギが、
インダクタンス負荷の正極側、延いては直流電源側に戻
される。In the drive device for the inductance load according to claim 1, which is configured as described above,
The inductance load is driven with a constant current by the conduction / interruption of the driving switching element. When the drive switching element is switched from the conductive state to the cutoff state, a flyback current flows from the negative side of the inductance load to the positive side through the flyback current path,
The energy stored when the inductance load is energized is
It is returned to the positive electrode side of the inductance load, and further to the DC power source side.
【0026】また、このフライバック電流経路には、外
部からの指令信号により導通・遮断するフライバック電
流遮断用スイッチング素子が設けられており、このスイ
ッチング素子が遮断状態にあるときに、インダクタンス
負荷の負極側にフライバック電圧が生じると、フライバ
ック電圧急速低減素子が駆動用スイッチング素子を導通
させて、フライバック電圧を速やかに低下させる。この
結果、インダクタンス負荷の駆動停止時に、フライバッ
ク電流遮断用スイッチング素子をオンすれば、インダク
タンス負荷の通電電流を速やかに立ち下げることができ
る。Further, the flyback current path is provided with a flyback current interruption switching element that conducts / interrupts in response to an external command signal. When the switching element is in the interruption state, the inductance load When the flyback voltage is generated on the negative electrode side, the flyback voltage rapid reduction element makes the driving switching element conductive, and the flyback voltage is rapidly reduced. As a result, if the flyback current cutoff switching element is turned on when the driving of the inductance load is stopped, the current flowing through the inductance load can be quickly reduced.
【0027】一方、駆動用スイッチング素子は、インダ
クタンス負荷を定電流駆動するものであるため、制御信
号により高速にスイッチングされ、このスイッチング動
作によって高周波のノイズが発生するが、フライバック
電流遮断用スイッチング素子からインダクタンス負荷の
正極側に至るフライバック電流経路と、直流電源の負極
側との間には、ノイズ除去用コンデンサが設けられてい
るため、駆動用スイッチング素子のスイッチング動作に
よって発生したノイズは除去される。On the other hand, since the drive switching element drives the inductance load with a constant current, it is switched at high speed by the control signal, and high frequency noise is generated by this switching operation. A noise removal capacitor is provided between the flyback current path from the inductor to the positive side of the inductance load and the negative side of the DC power supply, so noise generated by the switching operation of the drive switching element is removed. It
【0028】また、このノイズ除去用コンデンサが、イ
ンダクタンス負荷(換言すれば直流電源)の正極側に直
接接続された場合には、直流電源の電圧変動によってノ
イズ除去用コンデンサが充放電され、劣化する虞がある
が、ノイズ除去用コンデンサとフライバック電流経路と
の接続点からインダクタンス負荷の正極側に至るフライ
バック電流経路上には、フライバック電流の電流方向を
順方向として保護用ダイオードが設けられているため、
ノイズ除去用コンデンサは、このダイオードにより、直
流電源の電圧変動から保護される。When the noise removing capacitor is directly connected to the positive electrode side of the inductance load (in other words, DC power supply), the noise removing capacitor is charged and discharged due to the voltage fluctuation of the DC power supply and deteriorates. However, a protection diode is provided on the flyback current path from the connection point between the noise removal capacitor and the flyback current path to the positive side of the inductance load with the current direction of the flyback current as the forward direction. Because
The noise removing capacitor is protected from the voltage fluctuation of the DC power supply by this diode.
【0029】また更に、本発明のインダクタンス負荷の
駆動装置においては、電圧安定化用のコンデンサを備
え、電源スイッチを介して直流電源から電源供給を受け
て内部回路駆動用の定電圧を生成する電源回路、及び、
直流電源に対して当該装置が逆方向に接続された場合
に、当該装置の内部回路に逆方向の電流が流れるのを防
止する逆接保護用半導体素子が備えられている。Furthermore, in the drive device for the inductance load of the present invention, a power source is provided which has a capacitor for stabilizing the voltage and which receives power from a DC power source via a power switch to generate a constant voltage for driving an internal circuit. Circuit and
A reverse connection protection semiconductor element is provided which prevents a reverse current from flowing in an internal circuit of the device when the device is connected in the reverse direction to a DC power source.
【0030】このため、駆動用スイッチング素子が導通
されてインダクタンス負荷を駆動している際に、電源ス
イッチが遮断されると、当該装置の内部回路は、電源回
路内のコンデンサに蓄積された電荷によって、暫くの間
継続して動作し、インダクタンス負荷を通電し続けるよ
うになる。この状態では、インダクタンス負荷に電源供
給がなされないため、インダクタンス負荷に負サージが
発生する。また、当該装置には、逆接保護用半導体素子
が内蔵されているため、この負サージを吸収できるの
は、ノイズ除去用コンデンサのみとなり、ノイズ除去用
コンデンサは、インダクタンス負荷の負サージにより負
電圧に充電される。Therefore, when the power switch is cut off while the driving switching element is conducting and the inductance load is being driven, the internal circuit of the device is charged by the electric charge accumulated in the capacitor in the power circuit. , It will continue to operate for a while, and the inductance load will continue to be energized. In this state, since power is not supplied to the inductance load, a negative surge occurs in the inductance load. Also, since the semiconductor device for reverse connection protection is built in the device, only the noise removing capacitor can absorb this negative surge, and the noise removing capacitor becomes negative voltage due to the negative surge of the inductance load. Be charged.
【0031】しかし本発明では、このノイズ除去用コン
デンサに対して、並列に、負電圧吸収用の抵抗器が接続
されているため、ノイズ除去用コンデンサが一旦負電圧
に充電されても、その後、このコンデンサの容量と抵抗
器の抵抗値とで決まる時定数にて、ノイズ除去用コンデ
ンサの負電圧が放電されることになる。However, in the present invention, since a resistor for absorbing negative voltage is connected in parallel to the noise removing capacitor, even if the noise removing capacitor is once charged to a negative voltage, then The negative voltage of the noise removing capacitor is discharged with a time constant determined by the capacity of the capacitor and the resistance value of the resistor.
【0032】この結果、ノイズ除去用コンデンサに充電
された負電圧によって、フライバック電流遮断用スイッ
チング素子や、保護用ダイオード等、フライバック電流
経路に設けられた素子が破損するとか、次に、フライバ
ック電流が流れて、ノイズ除去用コンデンサが負電圧か
らバッテリ電圧に充電されるときに、フライバック電流
遮断用スイッチング素子に過電圧が印加されて、この素
子が劣化するようなことはなく、装置の耐久性を向上で
きる。As a result, the negative voltage charged in the noise removing capacitor may damage switching elements for flyback current interruption, protective diodes, and other elements provided in the flyback current path. When the back current flows and the noise removing capacitor is charged from the negative voltage to the battery voltage, the over voltage is not applied to the flyback current cutoff switching element and this element is not deteriorated. The durability can be improved.
【0033】また次に請求項2に記載のインダクタンス
負荷の駆動装置においては、フライバック電流経路に設
けられた保護用ダイオードに対して、並列に、ノイズ除
去用コンデンサ充電用の抵抗器が接続されている。これ
は、請求項1に記載のように、ノイズ除去用コンデンサ
に並列に抵抗器を設けた場合、インダクタンス負荷の負
サージにより、このコンデンサに負電圧が充電・保持さ
れるのを防止することはできるものの、通常のインダク
タンス負荷駆動時、特にフライバック電流が生じないよ
うな短時間の駆動時には、この抵抗器によりコンデンサ
に蓄積された電荷が放電されてしまうためである。Further, in a drive device for an inductance load according to a second aspect of the present invention, a resistor for charging a noise removing capacitor is connected in parallel with a protective diode provided in a flyback current path. ing. This is because when a resistor is provided in parallel with the noise removing capacitor as described in claim 1, it is possible to prevent the negative voltage from being charged and held in the capacitor due to the negative surge of the inductance load. However, this is because the electric charge accumulated in the capacitor is discharged by the resistor during the normal inductance load driving, especially during the driving for a short time in which no flyback current is generated.
【0034】つまり、フライバック電流の有・無によっ
てノイズ除去用コンデンサが充放電されると、コンデン
サが劣化するため、保護用ダイオードに並列に抵抗器を
設けることにより、コンデンサの端子電圧を、電源電圧
をこの2つの抵抗器で分圧した電圧値に保持できるよう
にして、ノイズ除去用コンデンサの放電を防止している
のである。この結果、本発明によれば、ノイズ除去用コ
ンデンサの耐久性を向上することができる。なお、この
2つの抵抗器の抵抗値は、ノイズ除去用コンデンサに並
列接続される抵抗値の方が大きくなるようにするのが望
ましい。つまり、このようにすれば、ノイズ除去用コン
デンサの電圧を電源電圧に近付けることができ、ノイズ
除去用コンデンサの耐久性をより向上することができる
のである。That is, when the noise removing capacitor is charged and discharged due to the presence / absence of the flyback current, the capacitor deteriorates. Therefore, by providing a resistor in parallel with the protection diode, the terminal voltage of the capacitor is controlled by the power source. The voltage can be held at a voltage value divided by these two resistors to prevent the noise removing capacitor from discharging. As a result, according to the present invention, the durability of the noise removing capacitor can be improved. It is desirable that the resistance values of the two resistors be larger than the resistance value connected in parallel with the noise removing capacitor. That is, in this way, the voltage of the noise removing capacitor can be brought closer to the power supply voltage, and the durability of the noise removing capacitor can be further improved.
【0035】また次に、請求項3に記載のインダクタン
ス負荷の駆動装置においては、ノイズ除去用コンデンサ
に並列接続された抵抗器に対して、更に直列に、フライ
バック電流経路側に流れる電流方向を順方向として、ダ
イオードが接続されている。従って、本発明によれば、
このダイオードにより、ノイズ除去用コンデンサに並列
接続された抵抗器による放電電流経路を遮断でき、ノイ
ズ除去用コンデンサの放電を阻止することができる。Next, in the drive device for an inductance load according to a third aspect of the present invention, the direction of the current flowing on the flyback current path side is further serially connected to the resistor connected in parallel to the noise removing capacitor. The diode is connected in the forward direction. Therefore, according to the present invention,
With this diode, the discharge current path due to the resistor connected in parallel to the noise removing capacitor can be cut off, and the discharge of the noise removing capacitor can be blocked.
【0036】なお、このダイオードと請求項2に記載の
抵抗器とを組み合せれば、ノイズ除去用コンデンサの電
圧を常時電源電圧に保持することができ、より効果的で
ある。If this diode is combined with the resistor according to the second aspect of the present invention, the voltage of the noise removing capacitor can always be kept at the power supply voltage, which is more effective.
【0037】[0037]
【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず図1は、「従来の技術及び発明が解決しようと
する課題」の項で説明した図6の電子制御装置(EC
U)10に、請求項1に記載の負電圧吸収用の抵抗器R
Aを設けた実施例の装置構成を表している。そして、こ
の装置は、抵抗器RA以外については、図6の装置と全
く同様の構成であり、またそれら各部の動作も前記説明
と全く同様であるため、以下の説明では、抵抗器RAに
よる作用・効果の違いについてのみ説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG. 1 shows the electronic control unit (EC) of FIG. 6 described in the section “Prior Art and Problems to be Solved by the Invention”.
U) 10 is a resistor R for absorbing negative voltage according to claim 1.
2 illustrates the device configuration of the embodiment in which A is provided. This device has the same configuration as that of the device of FIG. 6 except for the resistor RA, and the operation of each part thereof is also the same as that described above. Therefore, in the following description, the action of the resistor RA will be described.・ Explain only the difference in effect.
【0038】なお、図1に示す如く、抵抗器RAは、フ
ライバック回路14に設けられた高周波ノイズ除去用の
コンデンサC1に並列に接続されている。本実施例のよ
うなL負荷駆動装置としての電子制御装置(ECU)1
0では、図2(a)に示す如く、電磁弁の通常の駆動時
には、CPU20から、ソレノイド2を通電させて電磁
弁を開弁する場合にはハイレベル、ソレノイド2の通電
を遮断して電磁弁を閉弁させる場合にはローレベル、と
なる駆動信号VCOM2が出力され、この駆動信号VCOM2に
応じて、フライバック回路14内のフライバック電流遮
断用スイッチング素子としてのトランジスタTr2がオ
ン・オフされる。つまり、トランジスタTr2は、電磁
弁の開弁時にはオンして導通状態となり、電磁弁の閉弁
時にはオフして遮断状態となる。As shown in FIG. 1, the resistor RA is connected in parallel with a capacitor C1 for removing high frequency noise provided in the flyback circuit 14. An electronic control unit (ECU) 1 as an L load driving device as in this embodiment
At 0, as shown in FIG. 2 (a), when the solenoid valve is normally driven, the CPU 20 energizes the solenoid 2 to open the solenoid valve. When the valve is closed, the drive signal VCOM2 which is low level is output, and the transistor Tr2 as a flyback current cutoff switching element in the flyback circuit 14 is turned on / off according to the drive signal VCOM2. It That is, the transistor Tr2 is turned on to be in a conductive state when the solenoid valve is opened, and is turned off to be in a cutoff state when the solenoid valve is closed.
【0039】また、この駆動信号VCOM2は、定電流回路
24にも入力されるが、定電流回路24では、駆動信号
VCOM2がハイレベルであるとき、電流検出回路22によ
る電流の検出結果に基づき、ソレノイド電流Iが一定電
流となるように、駆動回路12内のトランジスタTr1
をオン・オフさせる。つまり、駆動信号VCOM2がハイレ
ベルになると、ソレノイド電流Iが所定電流に達するま
では、駆動回路12にハイレベルの制御信号VCOM1を出
力して、トランジスタTr1をオンさせ、その後、所定
電流に達すると、内蔵した発振回路を用いて、トランジ
スタTr1を高速にスイッチングさせる制御信号VCOM1
を出力して、ソレノイド電流Iを一定電流に保持する。
そして、駆動信号VCOM2がローレベルになると、制御信
号VCOM1をローレベルにして、トランジスタTr1の駆
動、換言すればソレノイド2の通電を停止する。The drive signal VCOM2 is also input to the constant current circuit 24. In the constant current circuit 24, when the drive signal VCOM2 is at the high level, the current detection circuit 22 detects the current, and The transistor Tr1 in the drive circuit 12 is controlled so that the solenoid current I becomes a constant current.
To turn on and off. That is, when the drive signal VCOM2 becomes high level, the high level control signal VCOM1 is output to the drive circuit 12 to turn on the transistor Tr1 until the solenoid current I reaches a predetermined current, and then the predetermined current is reached. , A control signal VCOM1 for switching the transistor Tr1 at high speed by using the built-in oscillation circuit
Is output to hold the solenoid current I at a constant current.
When the drive signal VCOM2 becomes low level, the control signal VCOM1 is set to low level to stop driving the transistor Tr1, in other words, energize the solenoid 2.
【0040】一方、駆動信号VCOM2がローレベルになっ
て、トランジスタTr1,Tr2がオフされると、ソレ
ノイド2に生じたフライバック電圧によりツェナーダイ
オードZD(フライバック電圧急速低減素子)が降伏し
て、トランジスタTr1がオンし、フライバック電圧が
低下する。この結果、ソレノイド電流Iも速やかに立下
がり、電磁弁が速やかに閉弁される。On the other hand, when the drive signal VCOM2 becomes low level and the transistors Tr1 and Tr2 are turned off, the flyback voltage generated in the solenoid 2 causes the Zener diode ZD (flyback voltage rapid reduction element) to break down, The transistor Tr1 is turned on and the flyback voltage drops. As a result, the solenoid current I also falls quickly and the solenoid valve is closed promptly.
【0041】なお、トランジスタTr1のスイッチング
時には、フライバック電流が流れていれば、このフライ
バック電流により、コンデンサC1の電圧V1は略バッ
テリ電圧VBに保持される。また、こうしたキースイッ
チ6のオン時には、電源回路26の動作によって、各回
路に一定の駆動電圧V2が供給される。If a flyback current is flowing at the time of switching the transistor Tr1, the voltage V1 of the capacitor C1 is maintained at approximately the battery voltage VB by this flyback current. Further, when the key switch 6 is turned on, a constant drive voltage V2 is supplied to each circuit by the operation of the power supply circuit 26.
【0042】ところで、本実施例の電子制御装置(EC
U)10のように、電源回路26内に電圧安定化用のコ
ンデンサC2を備えた装置においては、電源スイッチと
してのキースイッチ6がオフされると、図2(b)に示
すように、電源回路26内のコンデンサC2に蓄積され
た電荷によって、その後一定時間Thは内部回路に電源
供給がなされる。そして、このときソレノイド2の通電
中であれば、キースイッチ6のオフと同時に、ソレノイ
ド2に負サージが発生し、コンデンサC1からソレノイ
ド2に電流が流れて、コンデンサC1の電圧V1が負電
圧になる。しかし、本実施例では、コンデンサC1に対
して、抵抗器RAが並列に接続されているため、コンデ
ンサC1が負サージにより一旦負電圧に充電されても、
その後、コンデンサC1の容量と抵抗器RAの抵抗値と
で決まる時定数にて、コンデンサC1の負電圧が放電さ
れることになる。By the way, the electronic control unit (EC
U) 10, in the device having the voltage stabilizing capacitor C2 in the power supply circuit 26, when the key switch 6 as the power supply switch is turned off, as shown in FIG. The electric charge accumulated in the capacitor C2 in the circuit 26 supplies power to the internal circuit for a certain time Th thereafter. If the solenoid 2 is energized at this time, a negative surge is generated in the solenoid 2 at the same time when the key switch 6 is turned off, a current flows from the capacitor C1 to the solenoid 2, and the voltage V1 of the capacitor C1 becomes a negative voltage. Become. However, in this embodiment, since the resistor RA is connected in parallel to the capacitor C1, even if the capacitor C1 is once charged to a negative voltage due to a negative surge,
After that, the negative voltage of the capacitor C1 is discharged with a time constant determined by the capacitance of the capacitor C1 and the resistance value of the resistor RA.
【0043】従って、本実施例の装置によれば、抵抗器
RAを設けていない図6に示した装置のように、コンデ
ンサC1の電圧V1が、次にソレノイド2を通電すると
きまで負電圧に保持されるようなことはなく、コンデン
サC1に充電された負電圧によって、トランジスタTr
2やダイオードD2が破損したり、次のソレノイド2の
通電時にフライバック電流が流れて、コンデンサC1が
フライバック電流によりバッテリ電圧VBに充電される
ときに、トランジスタTR2に過電圧が印加されて、こ
のトランジスタTR2が劣化するのを防止できる。従っ
て、本実施例によれば、装置の耐久性を向上できる。Therefore, according to the device of this embodiment, the voltage V1 of the capacitor C1 becomes a negative voltage until the next time when the solenoid 2 is energized, unlike the device shown in FIG. 6 in which the resistor RA is not provided. It is not held, and the transistor Tr is turned on by the negative voltage charged in the capacitor C1.
When the capacitor C1 is charged to the battery voltage VB by the flyback current due to the damage of the diode 2 and the diode D2 or the next energization of the solenoid 2, the overvoltage is applied to the transistor TR2. It is possible to prevent the transistor TR2 from deteriorating. Therefore, according to this embodiment, the durability of the device can be improved.
【0044】次に図3は、図1に示したフライバック回
路14内のダイオードD2に並列に、請求項2に記載の
抵抗器RBを設けた場合の、フライバック電流経路の構
成を表わしている。そしてこのようにダイオードD2に
並列に抵抗器RBを設けた場合には、ソレノイド2をフ
ライバック電流が発生しない低デューティの駆動信号V
COM2にて通電制御した場合に、コンデンサC1が充電さ
れずに、その電圧V1が「0」になるようなことはな
い。Next, FIG. 3 shows the configuration of the flyback current path when the resistor RB according to claim 2 is provided in parallel with the diode D2 in the flyback circuit 14 shown in FIG. There is. When the resistor RB is provided in parallel with the diode D2 in this way, the solenoid 2 is driven with a low duty drive signal V that does not generate a flyback current.
When the energization is controlled by COM2, the voltage V1 does not become "0" without charging the capacitor C1.
【0045】つまり、図1に示した装置のように、抵抗
器RBを備えず、コンデンサC1に並列に抵抗器RAを
設けただけの装置では、ソレノイド2の負サージによ
り、このコンデンサC1に負電圧が充電・保持されるの
を防止することはできるものの、図4に示すように、ソ
レノイド2を、フライバック電流が生じないような短時
間(低デューティ)にて通電すると、抵抗器RAによ
り、コンデンサC1に蓄積された電荷が放電されてしま
い、図4に点線で示す如く、コンデンサC1の電圧V1
は「0」になってしまう。しかし、本実施例のように、
ダイオードD2に抵抗器RBを設けた場合には、図4に
実線で示す如く、コンデンサC1の電圧V1が、バッテ
リ電圧VBを抵抗器RAと抵抗器RBとで分圧した一定
電圧(VB×RA/(RA+RB))となり、コンデン
サC1が完全に放電されるのを防止できるのである。こ
のため、本実施例によれば、コンデンサC1の電圧変動
を抑えて、コンデンサC1の耐久性を向上することがで
きる。That is, in a device such as the device shown in FIG. 1 in which the resistor RB is not provided and only the resistor RA is provided in parallel with the capacitor C1, the negative surge to the capacitor C1 is caused by the negative surge of the solenoid 2. Although it is possible to prevent the voltage from being charged and held, as shown in FIG. 4, when the solenoid 2 is energized for a short time (low duty) so that a flyback current does not occur, the resistor RA causes , The electric charge accumulated in the capacitor C1 has been discharged, and as shown by the dotted line in FIG.
Becomes "0". However, as in this embodiment,
When the diode D2 is provided with the resistor RB, as shown by the solid line in FIG. 4, the voltage V1 of the capacitor C1 is a constant voltage (VB × RA) obtained by dividing the battery voltage VB by the resistor RA and the resistor RB. / (RA + RB)), and it is possible to prevent the capacitor C1 from being completely discharged. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress the voltage fluctuation of the capacitor C1 and improve the durability of the capacitor C1.
【0046】なお、ソレノイド2を低デューティの駆動
信号VCOM2で駆動した場合に、コンデンサC1が抵抗器
RAによって放電されるのを防止するには、必ずしも上
記抵抗器RBを用いる必要はなく、図5に示すように抵
抗器RAに直列に、フライバック電流経路側をカソード
として、ダイオードDAを設けるようにしてもよい。つ
まり、このようにすれば、ダイオードDAによって、抵
抗器RAにより形成されるコンデンサC1から接地ライ
ンへの放電電流経路を遮断することができ、コンデンサ
C1の放電を阻止することができるようになるのであ
る。In order to prevent the capacitor C1 from being discharged by the resistor RA when the solenoid 2 is driven by the low duty drive signal VCOM2, it is not always necessary to use the resistor RB. A diode DA may be provided in series with the resistor RA, with the flyback current path side as the cathode, as shown in FIG. That is, in this way, the diode DA can interrupt the discharge current path formed by the resistor RA from the capacitor C1 to the ground line, and can prevent the discharge of the capacitor C1. is there.
【0047】なお、図1に示した装置に、ダイオードD
Aと抵抗器RBとを両方設けることもできる。そして、
この場合には、コンデンサC1は抵抗器RBを介してバ
ッテリ4に接続され、しかもコンデンサC1の放電電流
経路はダイオードDAにより遮断されるので、コンデン
サC1の電圧V1をバッテリ電圧VBに保持することが
できるようになるのである。In addition, in the device shown in FIG.
It is also possible to provide both A and resistor RB. And
In this case, the capacitor C1 is connected to the battery 4 via the resistor RB, and the discharge current path of the capacitor C1 is cut off by the diode DA, so that the voltage V1 of the capacitor C1 can be held at the battery voltage VB. It will be possible.
【0048】また、本実施例では、駆動用スイッチング
素子として、NPN型のトランジスタTr1を、フライ
バック電流遮断用スイッチング素子として、PNP型の
トランジスタTr2を、夫々、使用したが、例えば、F
ET,トライアック等、通常使用されるスイッチング素
子であれば問題なく使用できる。In the present embodiment, the NPN transistor Tr1 is used as the driving switching element and the PNP transistor Tr2 is used as the flyback current cutoff switching element.
Any commonly used switching element such as ET and triac can be used without any problem.
【図1】実施例の電磁弁駆動用の電子制御装置(EC
U)の構成を表わす電気回路図である。FIG. 1 is an electronic control unit (EC for driving a solenoid valve of an embodiment)
It is an electric circuit diagram showing the composition of U).
【図2】図1に示した電子制御装置(ECU)の動作を
説明するタイムチャートである。FIG. 2 is a time chart explaining the operation of the electronic control unit (ECU) shown in FIG.
【図3】フライバック回路の第2の構成例を表わす電気
回路図である。FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a second configuration example of a flyback circuit.
【図4】図3に示したフライバック回路による効果を説
明するタイムチャートである。FIG. 4 is a time chart explaining the effect of the flyback circuit shown in FIG.
【図5】フライバック回路の第3の構成例を表わす電気
回路図である。FIG. 5 is an electric circuit diagram showing a third configuration example of a flyback circuit.
【図6】従来の電磁弁駆動用の電子制御装置(ECU)
の構成例を表わす電気回路図である。FIG. 6 is a conventional electronic control unit (ECU) for driving a solenoid valve.
3 is an electric circuit diagram showing a configuration example of FIG.
2…ソレノイド(L負荷) 4…バッテリ(直流電
源)
6…キースイッチ(電源スイッチ) 10…電子制御
装置(ECU)
12…駆動回路 14…フライバック回路 22…
電流検出回路
24…定電流回路 26…電源回路 C1…コンデ
ンサ(ノイズ除去用)
C2…コンデンサ(電圧安定化用)
D1…ダイオード(フライバック電流経路用)
D2…ダイオード(保護用) D4…ダイオード(逆
接保護用)
RA…抵抗器 RB…抵抗器 DA…ダイオード
Tr1…トランジスタ(駆動用スイッチング素子)
Tr2…トランジスタ(フライバック電流遮断用スイッ
チング素子)
ZD…ツェナーダイオード(フライバック電圧急速低減
素子)2 ... Solenoid (L load) 4 ... Battery (DC power supply) 6 ... Key switch (power switch) 10 ... Electronic control unit (ECU) 12 ... Drive circuit 14 ... Flyback circuit 22 ...
Current detection circuit 24 ... Constant current circuit 26 ... Power supply circuit C1 ... Capacitor (for noise removal) C2 ... Capacitor (for voltage stabilization) D1 ... Diode (for flyback current path) D2 ... Diode (for protection) D4 ... Diode ( Reverse connection protection) RA ... Resistor RB ... Resistor DA ... Diode Tr1 ... Transistor (driving switching element) Tr2 ... Transistor (flyback current interruption switching element) ZD ... Zener diode (flyback voltage rapid reduction element)
Claims (3)
正極側に接続されたインダクタンス負荷の他端から上記
直流電源の負極側に至る電流経路を、外部からの制御信
号に従い導通・遮断して、上記インダクタンス負荷を定
電流駆動する駆動用スイッチング素子と、 該駆動用スイッチング素子が上記制御信号によって導通
状態から遮断状態に切り換えられたときに、上記インダ
クタンス負荷の負極側から正極側にフライバック電流を
流すフライバック電流経路と、 該フライバック電流経路を、外部からの指令信号により
導通・遮断する、フライバック電流遮断用スイッチング
素子と、 該フライバック電流遮断用スイッチング素子が遮断状態
にあるときに、上記インダクタンス負荷の負極側に生じ
たフライバック電圧により上記駆動用スイッチング素子
を導通させて、該フライバック電圧を速やかに低下させ
るフライバック電圧急速低減素子と、 上記フライバック電流遮断用スイッチング素子から上記
インダクタンス負荷の正極側に至るフライバック電流経
路と上記直流電源の負極側との間に設けられ、上記フラ
イバック電流経路に生じる高周波のノイズ成分を除去す
るノイズ除去用コンデンサと、 該ノイズ除去用コンデンサと上記フライバック電流経路
との接続点から上記インダクタンス負荷の正極側に至る
フライバック電流経路上に上記フライバック電流の電流
方向を順方向として設けられ、上記直流電源の電圧変動
から上記ノイズ除去用コンデンサを保護する保護用ダイ
オードと、 電圧安定化用のコンデンサを有し、上記電源スイッチを
介して上記直流電源から電源供給を受けて内部回路駆動
用の定電圧を生成する電源回路と、 上記直流電源に対して当該装置が逆方向に接続されて、
当該装置の内部回路に逆方向の電流が流れるのを防止す
る逆接保護用半導体素子と、 を備え、更に、上記ノイズ除去用コンデンサに並列に、
負電圧吸収用の抵抗器を接続してなることを特徴とする
インダクタンス負荷の駆動装置。1. A current path from an other end of an inductance load, one end of which is connected to a positive electrode side of a DC power source via a power switch, to a negative electrode side of the DC power source, is conducted / interrupted according to a control signal from the outside. A driving switching element for driving the inductance load at a constant current, and a flyback current from the negative side to the positive side of the inductance load when the driving switching element is switched from a conduction state to a cutoff state by the control signal. A flyback current path for flowing a current, a flyback current interrupting switching element that conducts and interrupts the flyback current path in response to an external command signal, and a flyback current interrupting switching element , The drive switch by the flyback voltage generated on the negative side of the inductance load A flyback voltage rapid reduction element for rapidly reducing the flyback voltage by conducting a switching element, a flyback current path from the flyback current interruption switching element to the positive electrode side of the inductance load, and the DC power supply. A noise removing capacitor provided between the flyback current path and the negative electrode side, for removing high frequency noise components generated in the flyback current path, and a positive electrode of the inductance load from a connection point between the noise removing capacitor and the flyback current path. Is installed on the flyback current path to the side with the current direction of the flyback current as the forward direction, and a protection diode that protects the noise removal capacitor from the voltage fluctuation of the DC power supply and a voltage stabilization capacitor are provided. Has a power supply from the DC power supply via the power switch. A power supply circuit for generating a constant voltage for the internal circuit drive Te, the device is connected in the opposite direction to the DC power source,
A semiconductor element for reverse connection protection that prevents reverse current from flowing in an internal circuit of the device, and further, in parallel with the noise removing capacitor,
A drive device for an inductance load, comprising a resistor for absorbing negative voltage.
イズ除去用コンデンサ充電用の抵抗器を接続してなるこ
とを特徴とする請求項1に記載のインダクタンス負荷の
駆動装置。2. The drive device for an inductance load according to claim 1, wherein a resistor for charging the noise removing capacitor is connected in parallel with the protective diode.
された抵抗器に直列に、上記フライバック電流経路側に
流れる電流方向を順方向として、ダイオードを接続して
なることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のイ
ンダクタンス負荷の駆動装置。3. A diode is connected in series with a resistor connected in parallel to the noise removing capacitor, with a current flowing on the flyback current path side as a forward direction. Or the drive device of the inductance load according to claim 2.
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JP15773294A JP3509197B2 (en) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | Drive device for inductance load |
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JPH0822336A JPH0822336A (en) | 1996-01-23 |
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- 1994-07-08 JP JP15773294A patent/JP3509197B2/en not_active Expired - Fee Related
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