JP5648622B2 - Solenoid valve drive device for fuel injection control device - Google Patents

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Description

本発明は、電磁弁を駆動する燃料噴射制御装置用電磁弁駆動装置に関するものである。   The present invention relates to a solenoid valve driving device for a fuel injection control device that drives a solenoid valve.

従来、電磁弁(インジェクタ)を駆動する燃料噴射制御装置用電磁弁駆動装置は、電磁弁を速やかに開弁させるため、当該電磁弁に対して、直流電源の電源電圧よりも高い高電圧を生成して印加し、その後定電流制御を実施するように構成されている。この電磁弁駆動装置は、電磁弁の低電位側に接続されて当該電磁弁に対して上記定電流制御時に制御される第1スイッチ手段と、電磁弁の高電位側に接続されて当該電磁弁に対して上記定電流制御時に制御される第2スイッチ手段と、を備えている。   Conventionally, a solenoid valve driving device for a fuel injection control device that drives a solenoid valve (injector) generates a high voltage higher than the power supply voltage of a DC power supply for the solenoid valve in order to quickly open the solenoid valve. And applying constant current control thereafter. The solenoid valve driving device is connected to the low potential side of the solenoid valve and is controlled at the time of the constant current control with respect to the solenoid valve, and connected to the high potential side of the solenoid valve to the solenoid valve. On the other hand, a second switch means controlled during the constant current control is provided.

このように接続される各スイッチ手段を制御することにより、電磁弁を速やかに開弁状態へと移行させるために電磁弁に高電圧を印加して大電流(以下、ピーク電流という)を供給する。そして、定電流制御として、電磁弁に上記高電圧または電源電圧を所定の期間(以下、ピックアップ期間という)印加して弁体を開弁位置まで移動させるための電流(以下、ピックアップ電流という)を供給し、その後、さらに電磁弁に上記高電圧または電源電圧を所定の期間(以下、ホールド期間という)印加して上記弁体を開弁位置に保持するための電流(以下、ホールド電流という)を供給することで、電磁弁が開弁状態に保持されることとなる。   By controlling each switch means connected in this way, a high voltage is applied to the solenoid valve to supply a large current (hereinafter referred to as a peak current) in order to quickly shift the solenoid valve to the valve open state. . As constant current control, a current (hereinafter referred to as pickup current) for applying the high voltage or power supply voltage to the electromagnetic valve for a predetermined period (hereinafter referred to as pickup period) to move the valve body to the valve opening position is used. After that, a current (hereinafter referred to as a hold current) for applying the high voltage or the power supply voltage to the electromagnetic valve for a predetermined period (hereinafter referred to as a hold period) to hold the valve body in the valve open position is provided. By supplying, the solenoid valve is held in the open state.

このような上記高電圧または電源電圧を電磁弁に供給する電磁弁駆動装置として、下記特許文献1に開示される電磁弁駆動装置が知られている。この電磁弁駆動装置は、設定された駆動期間の間、インジェクタ(電磁弁)のコイルの下流側に設けられた電磁弁駆動用のスイッチング素子(第1スイッチ手段)をオンすると共に、上記駆動期間の開始時には、ピーク電流供給用のスイッチング素子(第2スイッチ手段)もオンして、コンデンサに充電された高電圧をインジェクタのコイルに印加することでピーク電流を供給し、その後は上記駆動期間の終了時まで、ホールド電流供給用のスイッチング素子(第2スイッチ手段)をスイッチング制御(オン/オフ制御)して直流電源の電源電圧をインジェクタのコイルに印加することでホールド電流を供給するように構成されている。   As an electromagnetic valve driving apparatus that supplies such a high voltage or power supply voltage to an electromagnetic valve, an electromagnetic valve driving apparatus disclosed in Patent Document 1 is known. The electromagnetic valve driving device turns on a switching element (first switch means) for driving an electromagnetic valve provided on a downstream side of a coil of an injector (electromagnetic valve) during a set driving period, and the driving period At the start of the operation, the switching element for supplying the peak current (second switch means) is also turned on to supply the peak current by applying the high voltage charged in the capacitor to the coil of the injector. Until the end of the configuration, the hold current supply switching element (second switch means) is controlled to switch (on / off control) and the power supply voltage of the DC power supply is applied to the injector coil to supply the hold current. Has been.

また、下記特許文献2に開示される電磁負荷の駆動装置でも同様に、インジェクタ駆動時に、上記第1スイッチ手段をオンした状態で、ピーク電流供給用のトランジスタ(第2スイッチ手段)をオンすることで、コンデンサに充電された高電圧がインジェクタのコイルに印加されてピーク電流が供給される。このトランジスタのオン以後、上記第1スイッチ手段をオンした状態で、ホールド電流供給用のトランジスタ(第2スイッチ手段)を周期的にスイッチング制御することで、電源電圧による定電流(ホールド電流)がインジェクタのソレノイドに供給される。   Similarly, in the electromagnetic load driving device disclosed in Patent Document 2 below, when the injector is driven, the peak current supply transistor (second switch means) is turned on while the first switch means is turned on. Thus, the high voltage charged in the capacitor is applied to the coil of the injector to supply the peak current. After the transistor is turned on, the constant current (hold current) by the power supply voltage is controlled by periodically controlling the hold current supply transistor (second switch means) with the first switch means turned on. Supplied to the solenoid.

特開2008−063993号公報JP 2008-063993 A 特開2002−180878号公報JP 2002-180878 A

ところで、上記特許文献1や上記特許文献2のような構成の電磁弁駆動装置では、高精度の定電流制御等を実施する際には、駆動対象の電磁弁に対して電源電圧や上記高電圧を印加する際に制御される第2スイッチ手段におけるスイッチング回数が増加する場合がある。このようにスイッチング回数が増加すると、第2スイッチ手段におけるスイッチング損失が増大し、当該第2スイッチ手段の発熱が大きくなるといった問題が生じる。また、第2スイッチ手段に代えて電磁弁の低電位側に接続される第1スイッチ手段をスイッチング制御するとともに第2スイッチ手段をオン制御しても定電流制御が可能であるが、この場合でも、第1スイッチ手段のスイッチング回数が増加すると、第1スイッチ手段におけるスイッチング損失が増大し、当該第1スイッチ手段の発熱が大きくなるといった問題が生じる。   By the way, in the electromagnetic valve driving device configured as in Patent Document 1 or Patent Document 2, when performing high-accuracy constant current control or the like, the power supply voltage or the high voltage is applied to the electromagnetic valve to be driven. In some cases, the number of times of switching in the second switch means that is controlled when applying the voltage increases. When the number of times of switching increases in this way, the switching loss in the second switch means increases and the heat generated by the second switch means increases. Further, instead of the second switch means, the first switch means connected to the low potential side of the solenoid valve can be controlled to be switched and the constant current control can be performed even if the second switch means is turned on. When the number of times of switching of the first switch means is increased, the switching loss in the first switch means increases and the heat generated by the first switch means increases.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、定電流制御時に制御されるスイッチ手段の発熱を抑制し得る燃料噴射制御装置用電磁弁駆動装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electromagnetic valve drive device for a fuel injection control device that can suppress heat generation of switch means controlled during constant current control. It is to provide.

上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項1に記載の燃料噴射制御装置用電磁弁駆動装置は、電磁弁(11,12)に対して、直流電源(B)の電源電圧(VB)よりも高い高電圧を生成して印加し、その後定電流制御を実施することで当該電磁弁を駆動する燃料噴射制御装置用電磁弁駆動装置(20,20a)であって、前記高電圧を前記電磁弁に印加可能なコンデンサ(C)と、前記直流電源から前記高電圧を生成して前記コンデンサを充電する充電手段(25)と、前記電磁弁の低電位側に接続されて当該電磁弁に対して前記定電流制御時に制御される第1スイッチ手段(22a,22b)と、前記電磁弁の高電位側に接続されて当該電磁弁に対して前記定電流制御時に制御される第2スイッチ手段(23,24)と、前記第1スイッチ手段および前記第2スイッチ手段を制御可能な制御手段(21)と、を備え、前記制御手段は、前記定電流制御時において、第1の稼働率(Da)で前記第2スイッチ手段をスイッチング制御するとともに前記第1スイッチ手段をオン制御し、第2の稼働率(Db)で前記第1スイッチ手段をスイッチング制御するとともに前記第2スイッチ手段をオン制御し、さらに、前記第1スイッチ手段におけるオン制御時の定常損失(LON−L)および1回のオン/オフでのスイッチング損失(LSW−L)と前記第2の稼働率とに応じて変化する前記第1スイッチ手段の発熱と、前記第2スイッチ手段におけるオン制御時の定常損失(LON−C)および1回のオン/オフでのスイッチング損失(LSW−C)と前記第1の稼働率とに応じて変化する前記第2スイッチ手段の発熱との差を小さくするように、前記第1の稼働率および前記第2の稼働率を設定して、前記第1スイッチ手段および前記第2スイッチ手段を制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electromagnetic valve driving device for a fuel injection control device according to claim 1 of the claims is directed to a power supply voltage (VB) of a DC power supply (B) with respect to the electromagnetic valves (11, 12). ) Is generated and applied, and then the constant current control is performed to drive the solenoid valve, the solenoid valve drive device for a fuel injection control device (20, 20a), wherein the high voltage is A capacitor (C) that can be applied to the solenoid valve; a charging means (25) for generating the high voltage from the DC power supply to charge the capacitor; and the solenoid valve connected to the low potential side of the solenoid valve The first switch means (22a, 22b) controlled during the constant current control, and the second switch connected to the high potential side of the solenoid valve and controlled during the constant current control with respect to the solenoid valve Means (23, 24) and said first Control means (21) capable of controlling the switch means and the second switch means, and the control means switches the second switch means at the first operating rate (Da) during the constant current control. And controlling the first switch means to be ON, controlling the first switch means to be switched at a second operating rate (Db) and controlling the second switch means to be ON . Further, in the first switch means Heat generation of the first switch means that changes according to a steady loss (LON-L) during on-control, a switching loss (LSW-L) at one on / off and the second operating rate, The steady loss (LON-C) at the time of ON control in the second switch means, the switching loss (LSW-C) at one ON / OFF, and the first operating rate. The first operating rate and the second operating rate are set so as to reduce the difference from the heat generation of the second switching unit that changes at the same time, and the first switching unit and the second switching unit are It is characterized by controlling.

請求項の発明は、請求項に記載の燃料噴射制御装置用電磁弁駆動装置において、前記定常損失を、前記電磁弁のインダクタンス成分および抵抗成分に起因する特性と前記電源電圧とに応じて補正する補正手段(21)を備えることを特徴とする。 A second aspect of the present invention, an electromagnetic valve actuating device for a fuel injection control device according to claim 1, wherein the steady loss, depending on the resulting properties and the power supply voltage to the inductance component and the resistance component of the solenoid valve A correction means (21) for correction is provided.

請求項の発明は、電磁弁(11,12)に対して、直流電源(B)の電源電圧(VB)よりも高い高電圧を生成して印加し、その後定電流制御を実施することで当該電磁弁を駆動する燃料噴射制御装置用電磁弁駆動装置(20,20a)であって、前記高電圧を前記電磁弁に印加可能なコンデンサ(C)と、前記直流電源から前記高電圧を生成して前記コンデンサを充電する充電手段(25)と、前記電磁弁の低電位側に接続されて当該電磁弁に対して前記定電流制御時に制御される第1スイッチ手段(22a,22b)と、前記電磁弁の高電位側に接続されて当該電磁弁に対して前記定電流制御時に制御される第2スイッチ手段(23,24)と、前記第1スイッチ手段および前記第2スイッチ手段を制御可能な制御手段(21)と、を備え、複数の電磁弁が駆動対象であって、前記第1スイッチ手段は、前記複数の電磁弁に対して低電位側にそれぞれ接続されるとともに、前記第2スイッチ手段は、前記複数の電磁弁に対して高電位側に共用して接続され、前記制御手段は、前記複数の電磁弁のうち駆動する電磁弁に対する前記定電流制御時において、第1の稼働率で前記第2スイッチ手段をスイッチング制御するとともに前記駆動する電磁弁の低電位側の前記第1スイッチ手段をオン制御し、第2の稼働率で当該第1スイッチ手段をスイッチング制御するとともに前記第2スイッチ手段をオン制御し、さらに、前記第1スイッチ手段におけるオン制御時の定常損失(LON−L)および1回のオン/オフでのスイッチング損失(LSW−L)と前記第2の稼働率とに応じて変化する前記各第1スイッチ手段のそれぞれの発熱と、前記第2スイッチ手段におけるオン制御時の定常損失(LON−C)および1回のオン/オフでのスイッチング損失(LSW−C)と前記第1の稼働率とに応じて変化する前記第2スイッチ手段の発熱との差を小さくするように、前記第1の稼働率および前記第2の稼働率を設定して、前記各第1スイッチ手段および前記第2スイッチ手段を制御することを特徴とする。 The invention of claim 3 is to generate and apply a higher voltage than the power supply voltage (VB) of the DC power supply (B) to the solenoid valve (11, 12), and then perform constant current control. An electromagnetic valve driving device (20, 20a) for a fuel injection control device for driving the electromagnetic valve, wherein the high voltage is generated from a capacitor (C) capable of applying the high voltage to the electromagnetic valve and the DC power source. Charging means (25) for charging the capacitor; and first switch means (22a, 22b) connected to the low potential side of the solenoid valve and controlled during the constant current control with respect to the solenoid valve; The second switch means (23, 24) connected to the high potential side of the solenoid valve and controlled for the solenoid valve during the constant current control, the first switch means and the second switch means can be controlled. Control means (21), For example, a plurality of solenoid valves driven, the first switch means is connected respectively to the low potential side with respect to the plurality of solenoid valves, said second switch means, said plurality of solenoid valves The control means switches the second switch means at a first operating rate during the constant current control for the solenoid valve to be driven among the plurality of solenoid valves. Controlling the first switch means on the low potential side of the solenoid valve to be driven, controlling the first switch means at the second operating rate, and turning on the second switch means , and Depending on the steady loss (LON-L) at the time of on-control in the first switch means and the switching loss (LSW-L) at one on / off and the second operating rate Heat generation of each of the first switch means, the steady loss (LON-C) at the time of on-control in the second switch means, and the switching loss (LSW-C) at one on / off time, and the first The first operating rate and the second operating rate are set so as to reduce the difference from the heat generation of the second switching means that changes according to the operating rate of 1, and the first switch means And controlling the second switch means.

請求項の発明は、請求項に記載の燃料噴射制御装置用電磁弁駆動装置において、前記定常損失を、前記電磁弁のインダクタンス成分および抵抗成分に起因する特性と前記電源電圧とに応じて補正する補正手段(21)を備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the electromagnetic valve driving device for a fuel injection control apparatus according to the third aspect , the steady loss is determined according to a characteristic caused by an inductance component and a resistance component of the electromagnetic valve and the power supply voltage. A correction means (21) for correction is provided.

請求項の発明は、請求項1〜のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置用電磁弁駆動装置において、前記第2スイッチ手段は、前記定電流制御時において、前記高電圧を印加する際に制御されるスイッチ手段(24)と、前記電源電圧を印加する際に制御されるスイッチ手段(23)とにより構成されることを特徴とする。
なお、上記各括弧内の符号は、後述する各実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the electromagnetic valve driving device for a fuel injection control device according to any one of the first to fourth aspects, the second switch means applies the high voltage during the constant current control. The switch means (24) controlled when the power supply voltage is applied, and the switch means (23) controlled when the power supply voltage is applied.
In addition, the code | symbol in each said bracket | parenthesis shows the corresponding relationship with the specific means as described in each embodiment mentioned later.

請求項1の発明では、制御手段は、電磁弁に対する定電流制御時において、第1の稼働率で第2スイッチ手段をスイッチング制御するとともに第1スイッチ手段をオン制御し、第2の稼働率で第1スイッチ手段をスイッチング制御するとともに第2スイッチ手段をオン制御する。   In the first aspect of the present invention, the control means performs switching control of the second switch means at the first operating rate and on-control of the first switch means at constant current control for the solenoid valve, and at the second operating rate. The first switch means is switched and the second switch means is turned on.

これにより、電磁弁に対する定電流制御時での全て期間において第2スイッチ手段をスイッチング制御するとともに第1スイッチ手段をオン制御する場合や第1スイッチ手段をスイッチング制御するとともに第2スイッチ手段をオン制御する場合と比較して、第1スイッチ手段または第2スイッチ手段の最大スイッチング回数を減らすことができる。具体的には、例えば、従来では、第1スイッチ手段がオン状態である場合に第2スイッチ手段を9回スイッチング(オン/オフ)していた場合でも、本発明により、上記第2の稼働率で第1スイッチ手段を5回スイッチングし、上記第1の稼働率で第2スイッチ手段を5回スイッチングすることで、最大スイッチング回数を9回から5回に減らすことができる。
したがって、最大スイッチング回数が減ることでスイッチング損失の増大が抑制されて、定電流制御時に制御される第1スイッチ手段および第2スイッチ手段の発熱を抑制することができる。
As a result, the second switch means is controlled to be switched on and the first switch means is turned on in all periods during the constant current control for the solenoid valve, and the first switch means is controlled to be switched and the second switch means is turned on. Compared with the case where it does, the maximum frequency | count of switching of a 1st switch means or a 2nd switch means can be reduced. Specifically, for example, conventionally, even when the second switch means is switched (turned on / off) nine times when the first switch means is in the on state, the second operating rate is achieved according to the present invention. By switching the first switch means 5 times and switching the second switch means 5 times at the first operating rate, the maximum number of switching times can be reduced from 9 times to 5 times.
Therefore, an increase in switching loss is suppressed by reducing the maximum number of times of switching, and heat generation of the first switch means and the second switch means controlled during constant current control can be suppressed.

特に、制御手段は、第1スイッチ手段におけるオン制御時の定常損失および1回のオン/オフでのスイッチング損失と上記第2の稼働率とに応じて変化する第1スイッチ手段の発熱と、第2スイッチ手段におけるオン制御時の定常損失および1回のオン/オフでのスイッチング損失と上記第1の稼働率とに応じて変化する第2スイッチ手段の発熱との差を小さくするように、第1の稼働率および第2の稼働率を設定して、第1スイッチ手段および第2スイッチ手段を制御する。 In particular , the control means includes a steady loss at the time of on-control in the first switch means, a switching loss at one on / off time, and the heat generation of the first switch means that changes according to the second operating rate, In order to reduce the difference between the steady loss at the time of on-control in the two-switch means and the switching loss at one on / off and the heat generation of the second switch means that changes according to the first operating rate. An operating rate of 1 and a second operating rate are set to control the first switch means and the second switch means.

1回のオン/オフでのスイッチング損失と第1の稼働率および第2の稼働率からスイッチング期間を通しての全スイッチング損失が求められることから、第1スイッチ手段の定常損失および全スイッチング損失から当該第1スイッチ手段の発熱を求める数式が成立し、第2スイッチ手段の定常損失および全スイッチング損失から当該第2スイッチ手段の発熱を求める数式が成立する。このように成立する両数式の差が小さくなるように、すなわち、両スイッチ手段の発熱の差が小さくなるように第1の稼働率および第2の稼働率を設定することで、両スイッチ手段の発熱状態が各損失を考慮するように高精度に推測されて上記両期間がそれぞれ設定されるので、当該両スイッチ手段の発熱を確実に抑制することができる。   Since the total switching loss over the switching period is determined from the switching loss at one on / off and the first operating rate and the second operating rate, the first switching means is calculated from the steady loss and the total switching loss. A formula for obtaining the heat generation of one switch means is established, and a formula for obtaining the heat generation of the second switch means is established from the steady loss and the total switching loss of the second switch means. By setting the first operating rate and the second operating rate so as to reduce the difference between the two mathematical expressions established in this way, that is, to reduce the difference in heat generation between the two switch units, Since the heat generation state is estimated with high accuracy so as to consider each loss and the both periods are set, heat generation of the switch means can be reliably suppressed.

請求項の発明では、補正手段により、上記数式に用いられる定常損失が、電磁弁のインダクタンス成分および抵抗成分に起因する特性と電源電圧とに応じて補正される。定常損失は、電磁弁のインダクタンス成分および抵抗成分に起因する特性(以下、インジェクタ特性という)と電源電圧とに応じて変動するため、これらインジェクタ特性および電源電圧に応じて定常損失を補正することで、両スイッチ手段の発熱状態が高精度に推測されて上記両期間がそれぞれ設定されるので、当該両スイッチ手段の発熱を確実に抑制することができる。 In the invention of claim 2, the steady loss used in the above equation is corrected by the correcting means in accordance with the characteristics and the power supply voltage caused by the inductance component and the resistance component of the electromagnetic valve. Since the steady loss varies depending on the characteristics (hereinafter referred to as injector characteristics) caused by the inductance component and resistance component of the solenoid valve and the power supply voltage, the steady loss is corrected according to the injector characteristics and the power supply voltage. Since the heat generation states of both switch means are estimated with high accuracy and the two periods are set, the heat generation of both switch means can be reliably suppressed.

請求項の発明では、制御手段は、複数の電磁弁のうち駆動する電磁弁に対する定電流制御時において、第1の稼働率で第2スイッチ手段をスイッチング制御するとともに駆動する電磁弁の低電位側の第1スイッチ手段をオン制御し、第2の稼働率で当該第1スイッチ手段をスイッチング制御するとともに第2スイッチ手段をオン制御する。 In the invention of claim 3 , the control means controls the switching of the second switch means at the first operating rate and controls the low potential of the solenoid valve to be driven at the time of constant current control for the solenoid valve to be driven among the plurality of solenoid valves. The first switch means on the side is turned on, the first switch means is controlled to be switched at the second operating rate, and the second switch means is turned on.

これにより、駆動する電磁弁に対する定電流制御時での全て期間において第2スイッチ手段をスイッチング制御するとともに上記第1スイッチ手段をオン制御する場合や上記第1スイッチ手段をスイッチング制御するとともに第2スイッチ手段をオン制御する場合と比較して、上記第1スイッチ手段または第2スイッチ手段の最大スイッチング回数を減らすことができる。
したがって、複数の電磁弁が駆動対象であっても、最大スイッチング回数が減ることでスイッチング損失の増大が抑制されて、定電流制御時に制御される各第1スイッチ手段および第2スイッチ手段の発熱を抑制することができる。
As a result, the second switch means is controlled to be switched and the first switch means is turned on in all periods during the constant current control for the solenoid valve to be driven, and the first switch means is switched and the second switch is controlled. The maximum number of switching times of the first switch means or the second switch means can be reduced as compared with the case where the means is on-controlled.
Therefore, even if a plurality of solenoid valves are to be driven, an increase in switching loss is suppressed by reducing the maximum number of times of switching, and heat generation of each first switch means and second switch means controlled during constant current control is suppressed. Can be suppressed.

特に、制御手段は、第1スイッチ手段におけるオン制御時の定常損失および1回のオン/オフでのスイッチング損失と上記第2の稼働率とに応じて変化する各第1スイッチ手段のそれぞれの発熱と、第2スイッチ手段におけるオン制御時の定常損失および1回のオン/オフでのスイッチング損失と上記第1の稼働率とに応じて変化する第2スイッチ手段の発熱との差を小さくするように、第1の稼働率および第2の稼働率を設定して、各第1スイッチ手段および第2スイッチ手段を制御する。 In particular , the control means generates heat generated by each of the first switch means that changes in accordance with the steady loss at the time of on-control in the first switch means, the switching loss at one on / off, and the second operating rate. And the difference between the steady loss at the time of ON control in the second switch means and the switching loss at one ON / OFF and the heat generation of the second switch means that changes according to the first operating rate. In addition, the first operating rate and the second operating rate are set to control each of the first switch means and the second switch means.

上記請求項の発明と同様に、1回のオン/オフでのスイッチング損失と第1の稼働率および第2の稼働率からスイッチング期間を通しての全スイッチング損失が求められることから、各第1スイッチ手段の定常損失および全スイッチング損失から当該各第1スイッチ手段の発熱の平均値を求める数式が成立し、第2スイッチ手段の定常損失および全スイッチング損失から当該第2スイッチ手段の発熱を求める数式が成立する。このように成立する両数式の差が小さくなるように、すなわち、各スイッチ手段の発熱の差が小さくなるように第1の稼働率および第2の稼働率を設定することで、各スイッチ手段の発熱状態が各損失を考慮するように高精度に推測されて上記両期間がそれぞれ設定されるので、当該各スイッチ手段の発熱を確実に抑制することができる。 Similarly to the first aspect of the invention, since the switching loss at one on / off and the total operating loss through the switching period are obtained from the first operating rate and the second operating rate, each first switch A formula for obtaining the average value of the heat generation of each first switch means is established from the steady loss and the total switching loss of the means, and a formula for obtaining the heat generation of the second switch means from the steady loss and the total switching loss of the second switch means. To establish. By setting the first operating rate and the second operating rate so that the difference between the two mathematical expressions established in this way is small, that is, the difference in heat generation of each switch unit is small, Since the heat generation state is estimated with high accuracy so as to consider each loss and the both periods are set, the heat generation of each switch means can be reliably suppressed.

請求項の発明では、補正手段により、上記数式に用いられる定常損失が、各電磁弁のインダクタンス成分および抵抗成分に起因する特性と電源電圧とに応じて補正される。定常損失は、電磁弁のインダクタンス成分および抵抗成分に起因するインジェクタ特性と電源電圧とに応じて変動するため、これらインジェクタ特性および電源電圧に応じて定常損失を補正することで、各スイッチ手段の発熱状態が高精度に推測されて上記両期間がそれぞれ設定されるので、当該各スイッチ手段の発熱を確実に抑制することができる。 In the invention of claim 4, the steady loss used in the above mathematical formula is corrected by the correcting means in accordance with the characteristics and the power supply voltage caused by the inductance component and resistance component of each solenoid valve. The steady loss fluctuates according to the injector characteristics and power supply voltage caused by the inductance component and resistance component of the solenoid valve. Therefore, by correcting the steady loss according to these injector characteristics and power supply voltage, the heat generated by each switch means Since the state is estimated with high accuracy and the both periods are set, heat generation of the switch means can be reliably suppressed.

求項の発明では、第2スイッチ手段は、定電流制御時において、上記高電圧を印加する際に制御されるスイッチ手段と、電源電圧を印加する際に制御されるスイッチ手段とにより構成される。これにより、第2スイッチ手段を構成する両スイッチ手段のいずれかを第1の稼働率でスイッチング制御することで定電流制御を実施する場合でも、最大スイッチング回数が減りスイッチング損失の増大を抑制することができる。また、定電流制御時に第2スイッチ手段を構成する両スイッチ手段の一方をスイッチング制御するとともに他方をオフ制御し、その後他方をスイッチング制御するとともに一方をオフ制御する場合に、両スイッチ手段を上記第1の稼働率に応じてスイッチング制御する場合でも、最大スイッチング回数が減りスイッチング損失の増大を抑制することができる。このようにしても、定電流制御時に制御される第1スイッチ手段および第2スイッチ手段の発熱を抑制することができる。
In the invention Motomeko 5, constituting the second switching means, during the constant current control, and a switch means controlled during the application of the high voltage, the switch means being controlled when the supply voltage is applied to Is done. As a result, even when constant current control is performed by switching control of either one of the two switch means constituting the second switch means at the first operating rate, the maximum number of switching is reduced and the increase in switching loss is suppressed. Can do. Further, when one of the two switch means constituting the second switch means is controlled to be switched off during constant current control and the other is turned off, and then the other switch is controlled to be switched and one of the switch means is turned off. Even when switching control is performed in accordance with the operating rate of 1, the maximum number of switching operations is reduced, and an increase in switching loss can be suppressed. Even in this case, heat generation of the first switch means and the second switch means controlled during the constant current control can be suppressed.

第1実施形態に係る電磁弁駆動装置を採用した燃料噴射制御装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the fuel-injection control apparatus which employ | adopted the solenoid valve drive device which concerns on 1st Embodiment. 制御回路により実施される電磁弁駆動制御処理の流れを例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates the flow of the solenoid valve drive control processing implemented by a control circuit. 第1実施形態の電磁弁駆動制御処理における開弁時の制御状態を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the control state at the time of valve opening in the solenoid valve drive control processing of 1st Embodiment. スイッチング損失を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating switching loss. 定常損失と環流中の損失との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between a steady loss and the loss in a reflux. ピックアップ期間およびホールド期間における各スイッチの制御状態を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the control state of each switch in a pick-up period and a hold period. 第4実施形態の電磁弁駆動制御処理における開弁時の制御状態を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the control state at the time of valve opening in the solenoid valve drive control processing of 4th Embodiment. 第5実施形態に係る電磁弁駆動装置を採用した燃料噴射制御装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the fuel-injection control apparatus which employ | adopted the solenoid valve drive device which concerns on 5th Embodiment. 第5実施形態の電磁弁駆動制御処理における開弁時の制御状態を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the control state at the time of valve opening in the solenoid valve drive control processing of 5th Embodiment.

[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態に係る燃料噴射制御装置用電磁弁駆動装置について、図面を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係る電磁弁駆動装置20を採用した燃料噴射制御装置10の概略構成を示すブロック図である。
図1に示す燃料噴射制御装置10は、例えば車両に搭載された2気筒エンジンの各気筒に燃料を噴射供給する電磁ソレノイド式ユニットインジェクタ(以下単に、電磁弁11,12という)と、これら両電磁弁11,12に対して、直流電源(バッテリ)Bの電源電圧VBよりも高い高電圧を生成して印加し、その後、直流電源Bの電源電圧VBを印加することで当該両電磁弁11,12を駆動する電磁弁駆動装置20とを備えている。
[First Embodiment]
Hereinafter, an electromagnetic valve driving device for a fuel injection control device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a fuel injection control device 10 employing a solenoid valve drive device 20 according to the first embodiment.
A fuel injection control device 10 shown in FIG. 1 includes, for example, an electromagnetic solenoid unit injector (hereinafter simply referred to as electromagnetic valves 11 and 12) that injects fuel into each cylinder of a two-cylinder engine mounted on a vehicle, A high voltage higher than the power supply voltage VB of the DC power supply (battery) B is generated and applied to the valves 11 and 12, and then the power supply voltage VB of the DC power supply B is applied to the both solenoid valves 11 and 12. And an electromagnetic valve driving device 20 that drives the motor 12.

電磁弁11,12は、それぞれコイル11a,12aを有した常閉式(ノーマルクローズタイプ)の電磁弁であり、そのコイル11a,12aに通電されると、図示しない弁体がリターンスプリングの付勢力に抗して開弁位置に移動してその開弁状態が維持されることで、燃料噴射が行われる。また、コイル11a,12aの通電が遮断されると、弁体が元の閉弁位置に戻り、燃料噴射が停止される。これら両電磁弁11,12は、電磁弁駆動装置20により、同時に開弁状態にならないように駆動制御される。   The solenoid valves 11 and 12 are normally closed (normally closed type) solenoid valves having coils 11a and 12a, respectively, and when the coils 11a and 12a are energized, a valve body (not shown) acts as a biasing force of the return spring. The fuel is injected by moving to the valve opening position and maintaining the valve open state. Further, when the energization of the coils 11a and 12a is interrupted, the valve body returns to the original closed position, and fuel injection is stopped. These electromagnetic valves 11 and 12 are driven and controlled by the electromagnetic valve driving device 20 so that they are not simultaneously opened.

電磁弁駆動装置20は、出力端子として、電磁弁11のコイル11aの高電位側(ハイサイド)が接続される出力端子P1と、コイル11aの低電位側(ローサイド)が接続される出力端子P2と、電磁弁12のコイル12aの高電位側が接続される出力端子P3と、コイル12aの低電位側が接続される出力端子P4と、を備えている。また、電磁弁駆動装置20は、一端がグランドライン(GND=0V)に接続された電流検出用抵抗R1の他端と出力端子P2との間に直列に設けられた電磁弁11の駆動用のスイッチ22aと、電流検出用抵抗R1の他端と出力端子P4との間に直列に設けられた電磁弁12の駆動用のスイッチ22bと、直流電源Bの電源電圧VBが供給される電源ラインに一方の出力端子が接続されたスイッチ23と、このスイッチ23の他方の出力端子にアノードが接続されカソードが出力端子P1,P3に接続された逆流防止用のダイオードD1と、両電磁弁11,12のいずれかを速やかに開弁状態へ移行させるために充電された高電圧をコイル11a,12aに印加することでピーク電流を流すコンデンサCと、コンデンサCの正極側(グランドライン側とは反対側)を出力端子P1,P3に接続させるスイッチ24と、直流電源Bの電源電圧VBを昇圧してその電源電圧VBよりも高い高電圧を生成し、その高電圧をダイオードD2を介してコンデンサCに供給することによりコンデンサCを充電するDCDCコンバータ25と、アノードがグランドラインに接続されカソードが出力端子P1,P3に接続されたダイオードD3と、スイッチ22a,22b,23,24及びDCDCコンバータ25を制御するマイコン等からなる制御回路21とを備えている。   The solenoid valve driving device 20 has, as output terminals, an output terminal P1 to which the high potential side (high side) of the coil 11a of the solenoid valve 11 is connected, and an output terminal P2 to which the low potential side (low side) of the coil 11a is connected. And an output terminal P3 to which the high potential side of the coil 12a of the solenoid valve 12 is connected, and an output terminal P4 to which the low potential side of the coil 12a is connected. The electromagnetic valve driving device 20 is used for driving the electromagnetic valve 11 provided in series between the other end of the current detection resistor R1 whose one end is connected to the ground line (GND = 0V) and the output terminal P2. A switch 22a, a switch 22b for driving the solenoid valve 12 provided in series between the other end of the current detection resistor R1 and the output terminal P4, and a power supply line to which a power supply voltage VB of the DC power supply B is supplied A switch 23 having one output terminal connected thereto, a backflow preventing diode D1 having an anode connected to the other output terminal of the switch 23 and a cathode connected to the output terminals P1 and P3, and both solenoid valves 11 and 12 A capacitor C that causes a peak current to flow by applying a high voltage charged to the coils 11a and 12a in order to quickly shift any one of them to the valve opening state, and a positive side of the capacitor C (gran The switch 24 that connects the output terminal P1, P3) to the output terminals P1 and P3, and boosts the power supply voltage VB of the DC power supply B to generate a high voltage higher than the power supply voltage VB. DCDC converter 25 that charges capacitor C by supplying to capacitor C, diode D3 having an anode connected to the ground line and cathodes connected to output terminals P1 and P3, and switches 22a, 22b, 23, and 24 And a control circuit 21 composed of a microcomputer or the like for controlling the DCDC converter 25.

なお、スイッチ22a,22bは、同じ構成のスイッチであり、特許請求の範囲に記載の「第1スイッチ手段」の一例に相当する。また、スイッチ23,24は、特許請求の範囲に記載の「第2スイッチ手段」の一例に相当し得る。また、制御回路21は、特許請求の範囲に記載の「制御手段」の一例に相当し、DCDCコンバータ25は、特許請求の範囲に記載の「充電手段」の一例に相当し得る。   The switches 22a and 22b are switches having the same configuration and correspond to an example of “first switch means” recited in the claims. The switches 23 and 24 may correspond to an example of “second switch means” recited in the claims. Further, the control circuit 21 may correspond to an example of “control means” recited in the claims, and the DCDC converter 25 may correspond to an example of “charging means” recited in the claims.

コンデンサCは、図1に示すように、直流電源Bからコイル11a,12aへの給電経路に対して並列に接続されている。また、出力端子P2とコンデンサCの正極側との間には、コイル11aからコンデンサCへフライバックエネルギーを回収するためのエネルギー回収用経路が設けられており、このエネルギー回収用経路上には、カソードをコンデンサC側にして電流方向制御用のダイオードD4aが設けられている。また、出力端子P4とコンデンサCの正極側との間にも同様に、コイル12aからコンデンサCへフライバックエネルギーを回収するためのエネルギー回収用経路が設けられており、このエネルギー回収用経路上には、カソードをコンデンサC側にして電流方向制御用のダイオードD4bが設けられている。   As shown in FIG. 1, the capacitor C is connected in parallel to the power supply path from the DC power supply B to the coils 11a and 12a. Further, an energy recovery path for recovering flyback energy from the coil 11a to the capacitor C is provided between the output terminal P2 and the positive electrode side of the capacitor C. On the energy recovery path, A diode D4a for current direction control is provided with the cathode on the capacitor C side. Similarly, an energy recovery path for recovering flyback energy from the coil 12a to the capacitor C is provided between the output terminal P4 and the positive electrode side of the capacitor C, and on this energy recovery path. Is provided with a diode D4b for current direction control with the cathode as the capacitor C side.

一方、DCDCコンバータ25は、直流電源Bとグランドラインとの間に直列に設けられたインダクタ25a及びスイッチ25bを備えており、そのスイッチ25bがオン/オフされることでインダクタ25aに蓄積したエネルギーがダイオードD2を通じてコンデンサCを充電する周知のものである。なお、スイッチ25bおよび上述した各スイッチ22a,22b,23,24は、例えば、MOSFET等のスイッチング素子である。   On the other hand, the DCDC converter 25 includes an inductor 25a and a switch 25b provided in series between the DC power supply B and the ground line. When the switch 25b is turned on / off, energy stored in the inductor 25a is transferred. It is a well-known one that charges the capacitor C through the diode D2. Note that the switch 25b and the switches 22a, 22b, 23, and 24 described above are switching elements such as MOSFETs, for example.

次に、上記のように構成された電磁弁駆動装置20の制御回路21により実施される電磁弁駆動制御処理について、以下に説明する。
本実施形態に係る電磁弁駆動制御処理では、ピックアップ期間Tpおよびホールド期間Thにおいてスイッチ22a,22bとスイッチ23とが所定の稼働率でそれぞれスイッチング制御される。このように各スイッチがスイッチング制御される電磁弁駆動制御処理について、図2および図3を用いて詳細に説明する。図2は、制御回路21により実施される電磁弁駆動制御処理の流れを例示するフローチャートである。図3は、第1実施形態の電磁弁駆動制御処理における開弁時の制御状態を説明する説明図であり、図3(A)は、電磁弁11に流れるインジェクタ電流値Iaを示し、図3(B)は、スイッチ23のスイッチング制御状態を示し、図3(C)は、スイッチ22aのスイッチング制御状態を示し、図3(D)は、スイッチ24の制御状態を示す。
Next, the solenoid valve drive control process performed by the control circuit 21 of the solenoid valve drive device 20 configured as described above will be described below.
In the electromagnetic valve drive control process according to the present embodiment, the switches 22a and 22b and the switch 23 are subjected to switching control at a predetermined operation rate in the pickup period Tp and the hold period Th. The electromagnetic valve drive control process in which each switch is controlled to be switched in this way will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart illustrating the flow of electromagnetic valve drive control processing performed by the control circuit 21. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a control state at the time of valve opening in the electromagnetic valve drive control process of the first embodiment, and FIG. 3 (A) shows an injector current value Ia flowing through the electromagnetic valve 11, and FIG. (B) shows the switching control state of the switch 23, FIG. 3 (C) shows the switching control state of the switch 22a, and FIG. 3 (D) shows the control state of the switch 24.

制御回路21により電磁弁駆動制御処理が開始されると、まず、エンジン回転数やアクセル開度などのエンジン運転情報に基づいて、電磁弁11のコイル11aや電磁弁12のコイル12aに通電すべき駆動期間がそれぞれ設定される。また、制御回路21は、上記駆動期間が始まる前に、DCDCコンバータ25を作動させて、コンデンサCを、そのコンデンサの充電電圧(正極側の電圧)が目標電圧になるまで充電させる。   When the solenoid valve drive control process is started by the control circuit 21, first, the coil 11a of the solenoid valve 11 and the coil 12a of the solenoid valve 12 should be energized based on engine operation information such as the engine speed and the accelerator opening. A driving period is set for each. Further, the control circuit 21 operates the DCDC converter 25 to charge the capacitor C until the charging voltage (positive voltage) of the capacitor reaches the target voltage before the driving period starts.

そして、図2のステップS101に示すスイッチング稼働率設定処理がなされる。この処理では、電磁弁11,12を駆動制御する際のピックアップ期間Tpおよびホールド期間Thにおけるスイッチ23のスイッチング稼働率Daとスイッチ22a,22bのスイッチング稼働率Db(=1−Da)とが、スイッチ22a,22b,23の各スイッチにて生じる発熱の差を小さくするように設定される。なお、スイッチング稼働率Daは、特許請求の範囲に記載の「第1の稼働率」の一例に相当し、スイッチング稼働率Dbは、特許請求の範囲に記載の「第2の稼働率」の一例に相当し得る。   Then, the switching operation rate setting process shown in step S101 of FIG. 2 is performed. In this process, the switching operation rate Da of the switch 23 and the switching operation rate Db (= 1−Da) of the switches 22a and 22b in the pickup period Tp and the hold period Th when driving the solenoid valves 11 and 12 are controlled. It is set so as to reduce the difference in heat generated by the switches 22a, 22b, and 23. The switching operation rate Da corresponds to an example of a “first operation rate” described in the claims, and the switching operation rate Db is an example of a “second operation rate” described in the claims. Can correspond to

具体的な設定方法としては、電磁弁11,12の高電位側(ハイサイド)に接続されるスイッチ23の発熱を下記式(1)の左辺にて示す数式と、電磁弁11,12の低電位側(ローサイド)に接続されるスイッチ22a,22bの発熱を下記式(1)の右辺にて示す数式とが等しくなるように、すなわち、両数式からそれぞれ求められる両発熱が等しくなるようにスイッチング稼働率Da,Dbを設定する。なお、両数式からそれぞれ求められる両発熱が等しくなるようにスイッチング稼働率Da,Dbを設定することに限らず、両数式からそれぞれ求められる両発熱の差が小さくなるようにスイッチング稼働率Da,Dbを設定してもよい。   As a concrete setting method, the heat generation of the switch 23 connected to the high potential side (high side) of the solenoid valves 11 and 12 is expressed by the mathematical expression shown on the left side of the following formula (1), and the low pressure of the solenoid valves 11 and 12. Switching so that the heat generation of the switches 22a and 22b connected to the potential side (low side) is equal to the mathematical expression shown on the right side of the following formula (1), that is, the two heat generations obtained from both mathematical expressions are equal. The operating rates Da and Db are set. Note that the switching operation rates Da and Db are not limited to setting the switching heat generation rates Da and Db so that the two heat generations obtained from both equations are equal to each other, but the switching operation rates Da and Db are so set that the difference between the two heat generations obtained from both equations is reduced. May be set.

Figure 0005648622
Figure 0005648622

ここで、nは、高電位側(ハイサイド)に接続されるスイッチの個数であり、本実施形態では、スイッチ23が採用されていることから、1に設定される。また、LON−Cは、スイッチ23のオン時の定常損失であり、LSW−Cは、スイッチ23の1回のオン/オフでのスイッチング損失である。また、Rth−Cは、スイッチ23の熱抵抗である。 Here, n c is the number of switches connected to the high potential side (high side), in the present embodiment, since the switch 23 is adopted, is set to 1. Further, L ON-C is a steady loss when the switch 23 is on, and L SW-C is a switching loss when the switch 23 is turned on / off once. R th-C is the thermal resistance of the switch 23.

また、nは、低電位側(ローサイド)に接続されるスイッチの個数であり、本実施形態では、スイッチ22a,22bが採用されていることから、2に設定される。また、LON−Lは、スイッチ22a,22bのオン時の定常損失であり、LSW−Lは、スイッチ22a,22bの1回のオン/オフでのスイッチング損失である。また、LR−Lは、スイッチ22a,22bにおける1回のオン/オフでの環流中の損失である。また、Rth−Lは、スイッチ22a,22bの熱抵抗である。 N L is the number of switches connected to the low potential side (low side), and is set to 2 in this embodiment because the switches 22a and 22b are employed. L ON-L is a steady loss when the switches 22a and 22b are turned on, and L SW-L is a switching loss when the switches 22a and 22b are turned on / off once. Further, LR-L is a loss during the recirculation of the switches 22a and 22b with one on / off. R th-L is the thermal resistance of the switches 22a and 22b.

ここで、スイッチ23の1回のオン/オフでのスイッチング損失LSW−Cを、図4を用いて説明する。図4は、スイッチング損失を説明するための説明図である。
スイッチ23のドレイン−ソース間電圧をV2、ドレイン電流をI2とすると、スイッチ23がオフからオンになると、図4に示すように、ドレイン−ソース間電圧V2が0Vになる前にドレイン電流I2が増加するため、この電流と電圧の積に応じた損失が発生する。また、スイッチ23がオンからオフになると、図4に示すように、ドレイン電流I2が0Aになる前にドレイン−ソース間電圧V2が増加するため、この電流と電圧の積に応じた損失が発生する。すなわち、図4に示すハッチング領域が、上記両損失を含めたスイッチング損失LSW−Cに相当する。
Here, the switching loss L SW-C when the switch 23 is turned on / off once will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the switching loss.
Assuming that the drain-source voltage of the switch 23 is V2 and the drain current is I2, when the switch 23 is turned on from off, the drain current I2 is reduced before the drain-source voltage V2 becomes 0V as shown in FIG. Therefore, a loss corresponding to the product of the current and voltage occurs. Further, when the switch 23 is turned from on to off, as shown in FIG. 4, the drain-source voltage V2 increases before the drain current I2 becomes 0A, so that a loss corresponding to the product of this current and voltage occurs. To do. That is, the hatched area shown in FIG. 4 corresponds to the switching loss L SW-C including both the losses.

次に、電磁弁11が駆動対象である場合を例に、スイッチ23のオン時の定常損失LON−Cと、スイッチ22aのオン時の定常損失LON−Lと、スイッチ22aにおける1回のオン/オフでの環流中の損失LR−Lとの関係について、図5を用いて説明する。図5は、定常損失LON−C,LON−Lと環流中の損失LR−Lとの関係を示す説明図であり、図5(A)は、インジェクタ電流Iaを示し、図5(B)は、スイッチ23のスイッチング制御状態を示し、図5(C)は、スイッチ22aのスイッチング制御状態を示す。 Next, taking as an example the case where the solenoid valve 11 is a driving target, the steady loss L ON-C when the switch 23 is turned on, the steady loss L ON-L when the switch 22a is turned on, and the one time in the switch 22a The relationship with the loss LR-L during on / off reflux will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a relationship between the steady losses L ON-C and L ON-L and the loss L R-L in the reflux, and FIG. 5 (A) shows the injector current Ia, and FIG. FIG. 5B shows the switching control state of the switch 23, and FIG. 5C shows the switching control state of the switch 22a.

図5に示すように、スイッチ22aがオンされている状態でスイッチ23がオフからオンになると、コイル11aを流れるインジェクタ電流Iaが増加する。このように両スイッチ22a,23がオンであると、スイッチ23に定常損失LON−Cが生じ、スイッチ22aに定常損失LON−Lが生じる。この状態からスイッチ23がオンからオフになると、インジェクタ電流Iaが減少する。このようにスイッチ23がオフでありスイッチ22aがオンであると、スイッチ22aに環流中の損失LR−Lが生じる。この状態からスイッチ23が再びオフからオンになると、インジェクタ電流Iaが増加し、スイッチ23に定常損失LON−Cが生じ、スイッチ22aに定常損失LON−Lが生じる。この状態からスイッチ22aがオフからオンになると、インジェクタ電流Iaが減少する。この場合には、定常損失は生じない。 As shown in FIG. 5, when the switch 23 is turned on while the switch 22a is turned on, the injector current Ia flowing through the coil 11a increases. With such the switches 22a, 23 is on, the steady loss L ON-C occurs switch 23, the steady loss L ON-L occurs in the switch 22a. When the switch 23 is switched from on to off from this state, the injector current Ia decreases. In this way, when the switch 23 is off and the switch 22a is on, a loss L R-L during circulation occurs in the switch 22a. When the switch 23 from this state is turned on from off again, the injector current Ia increases, the steady loss L ON-C occurs switch 23, the steady loss L ON-L occurs in the switch 22a. When the switch 22a is switched from OFF to ON from this state, the injector current Ia decreases. In this case, no steady loss occurs.

このように、1回のオン/オフでのスイッチング損失LSW−C,LSW−Lとそのスイッチング稼働率Da,Dbからスイッチング期間を通しての全スイッチング損失が求められることから、スイッチ23の定常損失LON−Cおよび全スイッチング損失LSW−C・Daと熱抵抗Rth−Cと個数nとから当該スイッチ23の発熱を求める上記式(1)の左辺が成立し、スイッチ22a,22bの定常損失LON−L、環流中の損失LR−L・Daおよび全スイッチング損失LSW−L・Dbと熱抵抗Rth−Lと個数nとから当該スイッチ22a,22bの発熱を求める上記式(1)の右辺が成立する。そして、このように成立する両辺が等しくなるように、すなわち、各スイッチ22a,22b,23の発熱が等しくなるようにスイッチング稼働率Da,Dbを設定する。 Thus, since the total switching loss over the switching period is obtained from the switching loss L SW-C , L SW-L and the switching operation rate Da, Db at one on / off, the steady loss of the switch 23 and the left-hand side is satisfied for L ON-C and total switching loss L SW-C · Da and the formulas determine the heat generation of the thermal resistance R th-C and the switch 23 and a number n c (1), the switch 22a, 22b of the The heat generation of the switches 22a and 22b is obtained from the steady loss L ON-L , the loss L R-L · Da in the circulation, the total switching loss L SW-L · Db, the thermal resistance R th-L and the number n L The right side of Formula (1) is materialized. Then, the switching operation rates Da and Db are set so that both sides thus established are equal, that is, the heat generation of the switches 22a, 22b, and 23 is equal.

このようにスイッチング稼働率Da,Dbが設定されると、ステップS103に示す判定処理にて、電磁弁11の開弁時期か否かについて判定され、電磁弁11の開弁時期になると(S103でYes)、ステップS105に示す処理にて、スイッチ22aおよびスイッチ24がオン状態に制御される。これにより、コンデンサCの正極側がスイッチ24を介して出力端子P1に接続されると、コンデンサCに充電されていたエネルギーがコイル11aに放出されて、コンデンサCの高電圧がコイル11aに印加される。そして、このとき、図3(A)に示すように、コイル11aには、コンデンサCの放電により、インジェクタ電流Iaとして、電磁弁11を速やかに開弁状態へと移行させるための大電流、すなわち、ピーク電流が流れ、電磁弁11の開弁応答が早まることとなる。なお、インジェクタ電流Iaは、スイッチ22a,22bがオン時には、電流検出用抵抗R1に生じる電圧により検出され、スイッチ22a,22bがオフ時には、電流検出用抵抗R2に生じる電圧により検出される。   When the switching operation rates Da and Db are set in this way, it is determined whether or not it is the valve opening timing of the electromagnetic valve 11 in the determination process shown in step S103, and when the valve opening timing of the electromagnetic valve 11 is reached (in S103) Yes) In the process shown in step S105, the switch 22a and the switch 24 are controlled to be in the ON state. Thus, when the positive side of the capacitor C is connected to the output terminal P1 via the switch 24, the energy charged in the capacitor C is released to the coil 11a, and the high voltage of the capacitor C is applied to the coil 11a. . At this time, as shown in FIG. 3 (A), the coil 11a has a large current for quickly shifting the solenoid valve 11 to the valve-opened state as the injector current Ia by discharging the capacitor C, that is, The peak current flows, and the valve opening response of the solenoid valve 11 is accelerated. The injector current Ia is detected by the voltage generated in the current detection resistor R1 when the switches 22a and 22b are on, and is detected by the voltage generated in the current detection resistor R2 when the switches 22a and 22b are off.

このようなコンデンサCの放電に際し、高電位となる出力端子P1側から電源ライン側への回り込みは、ダイオードD1によって防止される。また更に、スイッチ22aがオンされても、コンデンサCの正極側からエネルギー回収用経路を介してスイッチ22aへ直接電流が流れてしまうことは、ダイオードD4aにより防止される。   When the capacitor C is discharged, the wraparound from the output terminal P1 side to the power supply line side, which becomes a high potential, is prevented by the diode D1. Furthermore, even if the switch 22a is turned on, the diode D4a prevents the current from flowing directly from the positive side of the capacitor C to the switch 22a via the energy recovery path.

そして、ステップS107に示す判定処理にて、インジェクタ電流Iaがピーク電流の目標電流値Ia1以上であるか否かについて判定され、インジェクタ電流Iaがピーク電流の目標電流値Ia1以上になると(S107でYes)、ステップS109に示す処理にて、スイッチ24がオフ状態に制御される。   Then, in the determination process shown in step S107, it is determined whether or not the injector current Ia is equal to or higher than the peak current target value Ia1, and when the injector current Ia becomes equal to or higher than the peak current target value Ia1 (Yes in S107). ), The switch 24 is controlled to be in the OFF state in the process shown in step S109.

続いて、ステップS111において、定電流制御処理がなされる。この処理では、上述のように設定されたスイッチング稼働率Da,Dbに基づいて、インジェクタ電流Iaが、ピックアップ期間Tpにてピックアップ電流として所定の電流値範囲内に維持され、その後、ホールド期間Thにてホールド電流としてピックアップ電流よりも低い電流値範囲内に維持されるように(図3(A)参照)、スイッチ22aおよびスイッチ23が、スイッチング制御される(図3(B),(C)参照)。なお、ピックアップ電流は、インジェクタ電流Iaが第1の上限値IU1に達するとスイッチ22aおよびスイッチ23のいずれかがオンからオフになり、インジェクタ電流Iaが第1の下限値IL1に達するとスイッチ22aおよびスイッチ23のいずれかがオフからオンになるように制御されることで、上記電流値範囲内に維持される。また、ホールド電流は、インジェクタ電流Iaが第2の上限値IU2に達するとスイッチ22aおよびスイッチ23のいずれかがオンからオフになり、インジェクタ電流Iaが第2の下限値IL2に達するとスイッチ22aおよびスイッチ23のいずれかがオフからオンになるように制御されることで、上記電流値範囲内に維持される。このようなスイッチング制御に応じて、ピックアップ電流により上記弁体が開弁位置まで引き上げられ、ホールド電流により電磁弁11が開弁状態に保持される。   Subsequently, in step S111, constant current control processing is performed. In this process, based on the switching operation rates Da and Db set as described above, the injector current Ia is maintained within a predetermined current value range as a pickup current in the pickup period Tp, and then in the hold period Th. The switch 22a and the switch 23 are controlled to be switched so that the hold current is maintained within a current value range lower than the pickup current (see FIG. 3A) (see FIGS. 3B and 3C). ). Note that when the injector current Ia reaches the first upper limit value IU1, either the switch 22a or the switch 23 is turned from on to off, and when the injector current Ia reaches the first lower limit value IL1, the pickup current is By controlling one of the switches 23 from OFF to ON, it is maintained within the current value range. Further, the hold current is switched from ON to OFF when the injector current Ia reaches the second upper limit value IU2, and when the injector current Ia reaches the second lower limit value IL2, the switch 22a and By controlling one of the switches 23 from OFF to ON, it is maintained within the current value range. In response to such switching control, the valve body is pulled up to the valve opening position by the pickup current, and the electromagnetic valve 11 is held in the valve open state by the hold current.

上述のように電磁弁11のコイル11aに流れるインジェクタ電流Iaがホールド電流に維持された状態で設定された駆動期間が終了すると(S113でYes)、ステップS115に示す処理にて、スイッチ22aおよびスイッチ23の双方がオフ状態に制御される。これにより、コイル11aへの通電が停止して電磁弁11が閉弁し、その電磁弁11による燃料噴射が終了される。   When the drive period set in the state where the injector current Ia flowing through the coil 11a of the electromagnetic valve 11 is maintained at the hold current as described above (Yes in S113), the switch 22a and the switch are switched in the process shown in Step S115. Both are controlled in the off state. Thereby, energization to the coil 11a is stopped, the solenoid valve 11 is closed, and fuel injection by the solenoid valve 11 is ended.

なお、スイッチ22aおよびスイッチ23がオフされると、コイル11aにフライバックエネルギーが発生するが、そのフライバックエネルギーは、コイル11aの出力端子P2からエネルギー回収用のダイオードD4aを通じてコンデンサCへ回収される。   When the switch 22a and the switch 23 are turned off, flyback energy is generated in the coil 11a. The flyback energy is recovered from the output terminal P2 of the coil 11a to the capacitor C through the energy recovery diode D4a. .

また、制御回路21は、スイッチ24がオフ制御されてスイッチ22aおよびスイッチ23がスイッチング制御されている間に、DCDCコンバータ25によりコンデンサCの充電を再開するために、スイッチ25bをスイッチング制御する。これは、次回の電磁弁駆動に備えるためである。なお、制御回路21は、スイッチ24をオンしている間は、DCDCコンバータ25によるコンデンサCの充電動作を禁止している。   Further, the control circuit 21 performs switching control of the switch 25b in order to resume charging of the capacitor C by the DCDC converter 25 while the switch 24 is turned off and the switches 22a and 23 are controlled to be switched. This is to prepare for the next solenoid valve drive. The control circuit 21 prohibits the charging operation of the capacitor C by the DCDC converter 25 while the switch 24 is on.

そして、電磁弁11が閉弁した後に電磁弁12の開弁時期になると(S117でYes)、ステップS119に示す処理にて、スイッチ22bおよびスイッチ24がオン状態に制御される。これにより、コンデンサCの正極側がスイッチ24を介して出力端子P3に接続されると、コンデンサCに充電されていたエネルギーがコイル12aに放出されて、コンデンサCの高電圧がコイル12aに印加される。そして、このとき、コイル12aには、コンデンサCの放電により、コイル12aに流れるインジェクタ電流Ibとして、電磁弁11を速やかに開弁状態へと移行させるピーク電流が流れ、電磁弁12の開弁応答が早まることとなる。   Then, when the opening timing of the solenoid valve 12 comes after the solenoid valve 11 is closed (Yes in S117), the switch 22b and the switch 24 are controlled to be turned on in the process shown in step S119. Thus, when the positive side of the capacitor C is connected to the output terminal P3 via the switch 24, the energy charged in the capacitor C is released to the coil 12a, and the high voltage of the capacitor C is applied to the coil 12a. . At this time, a peak current that causes the solenoid valve 11 to quickly shift to the valve opening state flows through the coil 12a as the injector current Ib flowing through the coil 12a due to the discharge of the capacitor C, and the valve opening response of the solenoid valve 12 Will be accelerated.

このようなコンデンサCの放電に際し、高電位となる出力端子P3側から電源ライン側への回り込みは、ダイオードD1によって防止される。また更に、スイッチ22bがオンされても、コンデンサCの正極側からエネルギー回収用経路を介してスイッチ22bへ直接電流が流れてしまうことは、ダイオードD4bにより防止される。   When the capacitor C is discharged, the wraparound from the output terminal P3 side to the power supply line side, which becomes a high potential, is prevented by the diode D1. Furthermore, even if the switch 22b is turned on, the diode D4b prevents the current from flowing directly from the positive electrode side of the capacitor C to the switch 22b via the energy recovery path.

そして、ステップS121に示す判定処理にて、インジェクタ電流Ibがピーク電流の目標電流値Ib1以上であるか否かについて判定され、インジェクタ電流Ibがピーク電流の目標電流値Ib1以上になると(S121でYes)、ステップS123に示す処理にて、スイッチ24がオフ状態に制御される。   In the determination process shown in step S121, it is determined whether or not the injector current Ib is equal to or greater than the peak current target value Ib1, and when the injector current Ib is equal to or greater than the peak current target value Ib1 (Yes in S121). ) In the process shown in step S123, the switch 24 is controlled to be turned off.

続いて、ステップS125において、定電流制御処理がなされる。この処理では、上述のように設定されたスイッチング稼働率Da,Dbに基づいて、インジェクタ電流Ibが、ピックアップ期間Tpにてピックアップ電流として所定の電流値範囲内に維持され、その後、ホールド期間Thにてホールド電流としてピックアップ電流よりも低い電流値範囲内に維持されるように、スイッチ22bおよびスイッチ23が、スイッチング制御される。このようなスイッチング制御に応じて、ピックアップ電流により上記弁体が開弁位置まで引き上げられ、ホールド電流により電磁弁12が開弁状態に保持される。   Subsequently, constant current control processing is performed in step S125. In this process, based on the switching operation rates Da and Db set as described above, the injector current Ib is maintained within a predetermined current value range as a pickup current in the pickup period Tp, and then in the hold period Th. Thus, the switch 22b and the switch 23 are subjected to switching control so that the hold current is maintained within a current value range lower than the pickup current. In response to such switching control, the valve body is pulled up to the valve opening position by the pickup current, and the electromagnetic valve 12 is held in the valve opening state by the hold current.

上述のように電磁弁12のコイル12aに流れるインジェクタ電流Ibがホールド電流に維持された状態で設定された駆動期間が終了すると(S127でYes)、ステップS129に示す処理にて、スイッチ22bおよびスイッチ23の双方がオフ状態に制御される。これにより、コイル12aへの通電が停止して電磁弁12が閉弁し、その電磁弁12による燃料噴射が終了される。   When the drive period set in the state where the injector current Ib flowing through the coil 12a of the solenoid valve 12 is maintained at the hold current as described above (Yes in S127), the switch 22b and the switch are switched in the process shown in Step S129. Both are controlled in the off state. Thereby, energization to the coil 12a is stopped, the electromagnetic valve 12 is closed, and fuel injection by the electromagnetic valve 12 is ended.

なお、スイッチ22bおよびスイッチ23がオフされると、コイル12aにフライバックエネルギーが発生するが、そのフライバックエネルギーは、コイル12aの出力端子P4からエネルギー回収用のダイオードD4bを通じてコンデンサCへ回収される。   When the switch 22b and the switch 23 are turned off, flyback energy is generated in the coil 12a. The flyback energy is recovered from the output terminal P4 of the coil 12a to the capacitor C through the energy recovery diode D4b. .

以上説明したように、本実施形態に係る電磁弁駆動装置20では、制御回路21は、電磁弁11,12に対する定電流制御時において、スイッチング稼働率Daでスイッチ23をスイッチング制御するとともにスイッチ22aまたはスイッチ22bをオン制御し、スイッチング稼働率Dbでスイッチ22aまたはスイッチ22bをスイッチング制御するとともにスイッチ23をオン制御する。   As described above, in the solenoid valve drive device 20 according to the present embodiment, the control circuit 21 performs the switching control of the switch 23 with the switching operation rate Da and the switch 22a or the control circuit 21 during the constant current control for the solenoid valves 11 and 12. The switch 22b is on-controlled, the switch 22a or the switch 22b is switching-controlled with the switching operation rate Db, and the switch 23 is on-controlled.

これにより、電磁弁11,12に対する定電流制御時での全て期間においてスイッチ23をスイッチング制御するとともにスイッチ22aまたはスイッチ22bをオン制御する場合やスイッチ22aまたはスイッチ22bをスイッチング制御するとともにスイッチ23をオン制御する場合と比較して、スイッチ22a,22b,23の最大スイッチング回数を減らすことができる。   As a result, the switch 23 is controlled to be switched and the switch 22a or the switch 22b is turned on in all periods during the constant current control for the solenoid valves 11 and 12, and the switch 22a or the switch 22b is switched and the switch 23 is turned on. Compared with the case of controlling, the maximum number of times of switching of the switches 22a, 22b, and 23 can be reduced.

図6は、ピックアップ期間Tpおよびホールド期間Thにおける各スイッチ22a,22b,23の制御状態を示すタイミングチャートであり、図6(A)〜(C)は、本発明に係るスイッチ23,22a,22bの制御状態を示し、図6(D)〜(F)は、従来技術に係るスイッチ23,22a,22bの制御状態を示す。
具体的には、図6(A)〜(C)に例示するように、本発明に係る制御状態では、上述のようにスイッチング稼働率Da,Dbが設定されて制御されることで、電磁弁11,12を駆動する際に、例えば、各スイッチ23が10回スイッチング(オン/オフ)され、スイッチ22aが5回スイッチングされ、スイッチ22bが5回スイッチングされる。一方、図6(D)〜(F)に例示するように、従来技術に係る制御状態では、電磁弁11,12を駆動する際に、例えば、各スイッチ23が18回スイッチングされ、スイッチ22aが1回スイッチングされ、スイッチ22bが1回スイッチングされる。
FIG. 6 is a timing chart showing control states of the switches 22a, 22b, and 23 in the pickup period Tp and the hold period Th, and FIGS. 6A to 6C show the switches 23, 22a, and 22b according to the present invention. 6 (D) to 6 (F) show the control states of the switches 23, 22a, and 22b according to the prior art.
Specifically, as illustrated in FIGS. 6A to 6C, in the control state according to the present invention, the switching operation rates Da and Db are set and controlled as described above, so that the solenoid valve When driving 11 and 12, for example, each switch 23 is switched (ON / OFF) 10 times, the switch 22a is switched 5 times, and the switch 22b is switched 5 times. On the other hand, as illustrated in FIGS. 6D to 6F, in the control state according to the prior art, when the electromagnetic valves 11 and 12 are driven, for example, each switch 23 is switched 18 times, and the switch 22a is Switching is performed once, and the switch 22b is switched once.

このように、従来では、スイッチ22a,22bがオン状態である場合にスイッチ23を18回スイッチングしていた場合でも、本発明により、スイッチング稼働率Dbでスイッチ22a,22bを5回スイッチングし、スイッチング稼働率Daでスイッチ23を10回スイッチングすることで、最大スイッチング回数を18回から10回に減らすことができる。   Thus, conventionally, even if the switch 23 is switched 18 times when the switches 22a and 22b are in the ON state, the switch 22a and 22b is switched 5 times at the switching operation rate Db according to the present invention. By switching the switch 23 10 times at the operating rate Da, the maximum number of times of switching can be reduced from 18 times to 10 times.

したがって、最大スイッチング回数が減ることでスイッチング損失の増大が抑制されて、定電流制御時に制御されるスイッチ22a,22b,23の発熱を抑制することができる。
このように、スイッチ22a,22b,23の発熱が分散されるので、いずれかのスイッチのみ発熱が高い場合と比較して、各スイッチ22a,22b,23の冷却が容易となるだけでなく、耐熱性が高いスイッチを採用する必要もないので、電磁弁駆動装置20の低コスト化を図ることができる。
Therefore, an increase in switching loss is suppressed by reducing the maximum number of times of switching, and heat generation of the switches 22a, 22b, and 23 controlled during constant current control can be suppressed.
As described above, since the heat generation of the switches 22a, 22b, and 23 is dispersed, the switches 22a, 22b, and 23 are not only easily cooled but also heat resistant as compared with the case where only one of the switches generates high heat. Since it is not necessary to employ a highly functional switch, the cost of the solenoid valve drive device 20 can be reduced.

また、制御回路21は、スイッチ22a,22b,23にて生じる発熱の差を小さくするように、スイッチング稼働率Da,Dbを設定して、スイッチ22a,22b,23を制御する。このようにスイッチング稼働率Da,Dbが設定されてスイッチ22a,22b,23が制御されることで、各スイッチ22a,22b,23にて生じる発熱の差が小さくなり、1のスイッチが他のスイッチよりも高発熱する場合と比較して、当該各スイッチ22a,22b,23の発熱を効果的に抑制することができる。   The control circuit 21 controls the switches 22a, 22b, and 23 by setting the switching operation rates Da and Db so as to reduce the difference in heat generated in the switches 22a, 22b, and 23. Thus, by setting the switching operation rates Da and Db and controlling the switches 22a, 22b, and 23, the difference in heat generated in each switch 22a, 22b, and 23 is reduced, so that one switch is the other switch. As compared with the case where the heat generation is higher than that, the heat generation of the switches 22a, 22b, and 23 can be effectively suppressed.

特に、制御回路21は、スイッチ22a,22bにおけるオン制御時の定常損失LON−Lおよび1回のオン/オフでのスイッチング損失LSW−Lとスイッチング稼働率Db等とに応じて変化する各スイッチ22a,22bのそれぞれの発熱と、スイッチ23におけるオン制御時の定常損失LON−Cおよび1回のオン/オフでのスイッチング損失LSW−Cとスイッチング稼働率Da等とに応じて変化するスイッチ23の発熱との差を小さくするように、上記式(1)に基づいてスイッチング稼働率Da,Dbを設定して、各スイッチ22a,22b,23を制御する。これにより、各スイッチ22a,22b,23の発熱状態が各損失を考慮するように高精度に推測されてスイッチング稼働率Da,Dbがそれぞれ設定されるので、当該各スイッチ22a,22b,23の発熱を確実に抑制することができる。 In particular, the control circuit 21 varies according to the steady loss L ON-L at the time of on-control in the switches 22a and 22b, the switching loss L SW-L at one on / off, the switching operation rate Db, and the like. Changes according to the respective heat generation of the switches 22a and 22b, the steady loss L ON-C at the time of ON control in the switch 23, the switching loss L SW-C at one ON / OFF, the switching operation rate Da, and the like. The switching operation rates Da and Db are set based on the above formula (1) so as to reduce the difference from the heat generation of the switch 23, and the switches 22a, 22b and 23 are controlled. As a result, the heat generation state of each switch 22a, 22b, 23 is estimated with high accuracy so as to consider each loss, and the switching operation rate Da, Db is set. Therefore, the heat generation of each switch 22a, 22b, 23 Can be reliably suppressed.

なお、上述した電磁弁駆動制御処理では、電磁弁11,12の駆動直前にスイッチング稼働率Da,Dbを設定しているが、これに限らず、電磁弁11,12の駆動中にスイッチング稼働率Da,Dbを設定し、このように設定されたスイッチング稼働率Da,Dbを次回以降の電磁弁11,12の駆動時に適用してもよい。また、電磁弁11,12の駆動ごとにスイッチング稼働率Da,Dbを設定することに限らず、処理負荷を減らすために、電磁弁11,12を複数回駆動するごとに1度、スイッチング稼働率Da,Dbを設定してもよい。   In the electromagnetic valve drive control process described above, the switching operation rates Da and Db are set immediately before the electromagnetic valves 11 and 12 are driven. However, the present invention is not limited to this, and the switching operation rate during the operation of the electromagnetic valves 11 and 12 is set. Da and Db may be set, and the switching operation rates Da and Db set in this way may be applied when the solenoid valves 11 and 12 are driven next time. Further, the switching operation rate Da, Db is not set for each drive of the solenoid valves 11, 12, but in order to reduce the processing load, the switching operation rate is once every time the solenoid valves 11, 12 are driven a plurality of times. Da and Db may be set.

上記第1実施形態の変形例として、上記ステップS101に示すスイッチング稼働率設定処理では、定常損失LON−Cおよび定常損失LON−Lを、電源電圧VBと電磁弁11,12のインダクタンス成分および抵抗成分に起因する特性(以下、インジェクタ特性Lという)に応じて補正し、環流中の損失LR−Lを、電磁弁11,12のインダクタンス成分および抵抗成分に起因するインジェクタ特性Lに応じて補正した状態で、スイッチング稼働率Da,Dbを設定してもよい。 As a modification of the first embodiment, in the switching operation rate setting process shown in step S101, the steady loss L ON-C and the steady loss L ON-L are converted into the inductance component of the power supply voltage VB and the solenoid valves 11 and 12, and Correction is made according to the characteristic caused by the resistance component (hereinafter referred to as the injector characteristic L), and the loss LR-L during the circulation is determined according to the injector characteristic L caused by the inductance component and the resistance component of the solenoid valves 11 and 12. The switching operation rates Da and Db may be set in a corrected state.

具体的には、定常損失LON−C,LON−Lは、電磁弁のインダクタンス成分および抵抗成分に起因するインジェクタ特性Lと電源電圧VBとに応じて変動し、環流中の損失LR−Lは、インジェクタ特性Lに応じて変動する。このため、インジェクタ特性Lおよび電源電圧VBに応じて定常損失LON−C,LON−Lを補正するとともにインジェクタ特性Lに応じて環流中の損失LR−Lを補正することで、各スイッチ22a,22b,23の発熱状態が高精度に推測されてスイッチング稼働率Da,Dbがそれぞれ設定されるので、当該各スイッチ22a,22b,23の発熱を確実に抑制することができる。なお、定常損失LON−C,LON−Lをインジェクタ特性Lおよび電源電圧VBに応じて補正等する制御回路21は、特許請求の範囲に記載の「補正手段」の一例に相当し得る。 Specifically, the steady losses L ON-C and L ON-L vary according to the injector characteristics L and the power supply voltage VB caused by the inductance component and the resistance component of the solenoid valve, and the loss L R− during recirculation. L varies according to the injector characteristic L. Therefore, each switch is corrected by correcting the steady losses L ON-C and L ON-L according to the injector characteristics L and the power supply voltage VB and correcting the loss LR-L during recirculation according to the injector characteristics L. Since the heat generation states of 22a, 22b, and 23 are estimated with high accuracy and the switching operation rates Da and Db are set, the heat generation of the switches 22a, 22b, and 23 can be reliably suppressed. The control circuit 21 that corrects the steady losses L ON-C and L ON-L according to the injector characteristics L and the power supply voltage VB can correspond to an example of “correction means” recited in the claims.

ここで、インジェクタ特性Lは、インダクタンス成分と抵抗成分との直列回路に対応することから、インジェクタ特性Lと電源電圧Vおよびインジェクタ電流iとには、以下の式(2)の関係が成立する。
V=L・di/dt ・・・(2)
このため、インジェクタ電流iの傾きdi/dtと電源電圧Vとから、インジェクタ特性Lを算出することができる。そして、上記式(2)に応じて、インジェクタ特性Lおよび電源電圧Vと定電流のリップル電流diとに基づいて、定常損失する時間dtが分かるので、di/dtとスイッチのオン抵抗Rから、以下の式(3)により、定常損失LONを求めることができる。
ON=R・i ・・・(3)
Here, since the injector characteristic L corresponds to a series circuit of an inductance component and a resistance component, the relationship of the following formula (2) is established between the injector characteristic L, the power supply voltage V, and the injector current i.
V = L · di / dt (2)
For this reason, the injector characteristic L can be calculated from the gradient di / dt of the injector current i and the power supply voltage V. Then, according to the above equation (2), the steady loss time dt can be determined based on the injector characteristics L, the power supply voltage V, and the ripple current di of the constant current. Therefore, from di / dt and the on-resistance R of the switch, The steady loss L ON can be obtained from the following equation (3).
L ON = R · i 2 (3)

また、スイッチ23の熱抵抗Rth−Cやスイッチ22a,22bの熱抵抗Rth−Lは、電磁弁駆動装置の機種毎に変動する場合があるので、例えば、周囲の温度条件を変化させる等、熱的に問題となる動作条件でスイッチ22a,22b、23をそれぞれ所定期間スイッチング制御する動作試験事前に行い、それにより得られて予め記憶された各動作条件での熱抵抗Rth−C,Rth−Lのマップを用いて、スイッチング稼働率Da,Dbを設定してもよい。これにより、熱抵抗Rth−C,Rth−Lの精度が向上した状態でスイッチング稼働率Da,Dbがそれぞれ設定されるので、当該各スイッチ22a,22b,23の発熱を確実に抑制することができる。 In addition, the thermal resistance R th-C of the switch 23 and the thermal resistance R th-L of the switches 22a and 22b may vary depending on the model of the solenoid valve driving device. For example, the ambient temperature condition is changed. The thermal resistance R th-C at each operating condition obtained in advance by performing an operation test for switching control of the switches 22a, 22b, and 23 for a predetermined period of time under operating conditions that cause a thermal problem. The switching operation rates Da and Db may be set using the R th-L map. As a result, the switching operation rates Da and Db are set in a state where the accuracy of the thermal resistances R th-C and R th-L is improved, so that the heat generation of the respective switches 22a, 22b, and 23 is surely suppressed. Can do.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係る電磁弁駆動装置について説明する。
本第2実施形態に係る電磁弁駆動装置20では、上記第1実施形態に対して、上記ステップS101に示すスイッチング稼働率設定処理において、予め測定されて記憶される第1発熱状態および第2発熱状態に基づいて、スイッチ22a,22bに生じる発熱とスイッチ23に生じる発熱との差を小さくするように、スイッチング稼働率Da,Dbがそれぞれ設定される。
[Second Embodiment]
Next, a solenoid valve driving apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described.
In the electromagnetic valve drive device 20 according to the second embodiment, the first heat generation state and the second heat generation that are measured and stored in advance in the switching operation rate setting process shown in step S101 with respect to the first embodiment. Based on the state, the switching operation rates Da and Db are set so as to reduce the difference between the heat generated in the switches 22a and 22b and the heat generated in the switch 23, respectively.

具体的には、例えば、周囲の温度条件を変化させる等、熱的に問題となる動作条件でスイッチ22a,22b、23をそれぞれ所定期間スイッチング制御する動作試験を行い、そのときに測定されたスイッチ22a,22bの温度状態とスイッチ23の温度状態とが、上記第1発熱状態および第2発熱状態を示す動作条件ごとのマップとして、制御回路21のメモリ等に予め記憶されている。そして、上記ステップS101に示すスイッチング稼働率設定処理において、上述のように予め記憶された第1発熱状態および第2発熱状態に基づいて、スイッチ22a,22bに生じる発熱とスイッチ23に生じる発熱との差を小さくするように、スイッチング稼働率Da,Dbがそれぞれ設定され、上記定電流制御処理により各スイッチ22a,22b,23がスイッチング制御される。   Specifically, for example, an operation test is performed in which the switches 22a, 22b, and 23 are subjected to switching control for a predetermined period under operating conditions that cause a thermal problem such as changing ambient temperature conditions. The temperature states of 22a and 22b and the temperature state of the switch 23 are stored in advance in a memory or the like of the control circuit 21 as a map for each operation condition indicating the first heat generation state and the second heat generation state. Then, in the switching operation rate setting process shown in step S101, the heat generated in the switches 22a and 22b and the heat generated in the switch 23 based on the first heat generation state and the second heat generation state stored in advance as described above. Switching operation rates Da and Db are set so as to reduce the difference, and the switches 22a, 22b, and 23 are subjected to switching control by the constant current control process.

このように、所定期間スイッチング制御したときのスイッチ22a,22bの第1発熱状態とスイッチ23の第2発熱状態とが予め測定されているため、これら第1発熱状態および第2発熱状態から各スイッチ22a,22b、23の発熱の差を小さくするスイッチング期間の比率、すなわち、スイッチング稼働率Da,Dbを求めることができる。このように、実測された第1発熱状態および第2発熱状態に基づいてスイッチング稼働率Da,Dbがそれぞれ設定されるので、各スイッチ22a,22b、23の発熱の差がより小さくなり、当該各スイッチ22a,22b、23の発熱を確実に抑制することができる。   As described above, since the first heat generation state of the switches 22a and 22b and the second heat generation state of the switch 23 when the switching control is performed for a predetermined period are measured in advance, each switch from the first heat generation state and the second heat generation state is measured. The ratio of the switching period that reduces the difference in heat generation between 22a, 22b, and 23, that is, the switching operation rates Da and Db can be obtained. In this way, since the switching operation rates Da and Db are set based on the actually measured first heat generation state and second heat generation state, the difference in heat generation of the switches 22a, 22b, and 23 becomes smaller. Heat generation of the switches 22a, 22b, and 23 can be reliably suppressed.

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態に係る電磁弁駆動装置について説明する。
本第3実施形態に係る電磁弁駆動装置20では、上記第1実施形態に対して、上記ステップS101に示すスイッチング稼働率設定処理において、スイッチ22a,22bの実測温度から求められる当該スイッチ22a,22bの発熱と、スイッチ23の実測温度から求められる当該スイッチ23の発熱との差を小さくするように、スイッチング稼働率Da,Dbがそれぞれ設定される。
[Third Embodiment]
Next, an electromagnetic valve driving device according to a third embodiment of the present invention will be described.
In the solenoid valve drive device 20 according to the third embodiment, the switches 22a and 22b obtained from the measured temperatures of the switches 22a and 22b in the switching operation rate setting process shown in step S101 with respect to the first embodiment. The switching operation rates Da and Db are respectively set so as to reduce the difference between the heat generation of the switch 23 and the heat generation of the switch 23 obtained from the actually measured temperature of the switch 23.

本実施形態では、スイッチ22a,22b,23として、感温ダイオード(温度センサ)内蔵のMOSFETが採用されており、温度が変化することで発生する感温ダイオードのVFに変化に応じた温度信号が、制御回路21に入力されるように構成されている。これにより、制御回路21にて、スイッチ22a,22b,23の温度がリアルタイムに検出される。そして、上記ステップS101に示すスイッチング稼働率設定処理において、各スイッチ22a,22b,23の温度の差が小さくなるように、すなわち、スイッチ22a,22bの発熱とスイッチ23の発熱との差が小さくなるように、スイッチング稼働率Da,Dbがそれぞれ設定され、上記定電流制御処理により各スイッチ22a,22b,23がスイッチング制御される。   In the present embodiment, MOSFETs with built-in temperature sensitive diodes (temperature sensors) are employed as the switches 22a, 22b, and 23, and a temperature signal corresponding to a change in the VF of the temperature sensitive diode that is generated when the temperature changes. , And is input to the control circuit 21. Thereby, the control circuit 21 detects the temperatures of the switches 22a, 22b, and 23 in real time. In the switching operation rate setting process shown in step S101, the temperature difference between the switches 22a, 22b, and 23 is reduced, that is, the difference between the heat generated by the switches 22a and 22b and the heat generated by the switch 23 is reduced. As described above, the switching operation rates Da and Db are set, and the switches 22a, 22b, and 23 are subjected to switching control by the constant current control process.

これにより、各電磁弁11,12の開弁ごとに測定した温度から求めた各スイッチ22a,22b,23の発熱に基づいてスイッチング稼働率Da,Dbを設定して当該各スイッチ22a,22b,23を制御することで、事前の試験等を必要とすることなく、各スイッチ22a,22b,23の発熱状態に応じたスイッチング稼働率Da,Dbがそれぞれリアルタイムに設定されるので、各スイッチ22a,22b,23の発熱の差がより小さくなり、当該各スイッチ22a,22b,23の発熱を確実に抑制することができる。   As a result, the switching operation rates Da and Db are set based on the heat generation of the switches 22a, 22b, and 23 obtained from the temperatures measured each time the solenoid valves 11 and 12 are opened, and the switches 22a, 22b, and 23 are set. Since the switching operation rates Da and Db corresponding to the heat generation states of the switches 22a, 22b and 23 are set in real time without requiring a prior test or the like, the switches 22a and 22b are controlled in real time. , 23 becomes smaller, and the heat generation of the switches 22a, 22b, 23 can be reliably suppressed.

なお、本実施形態では、各スイッチ22a,22bは、特許請求の範囲に記載の「第1スイッチ手段」および「第1温度検出手段」を兼用した一例に相当し、スイッチ23は、特許請求の範囲に記載の「第2スイッチ手段」および「第2温度検出手段」を兼用した一例に相当し得る。また、各スイッチ22a,22b,23の温度は、感温ダイオード内蔵のスイッチを採用することで検出されることに限らず、例えば、外付けの温度センサ等、他の温度検出手段を用いて検出されてもよい。   In the present embodiment, each of the switches 22a and 22b corresponds to an example combining the “first switch means” and the “first temperature detection means” recited in the claims, and the switch 23 is This can correspond to an example in which the “second switch means” and the “second temperature detection means” described in the range are combined. In addition, the temperature of each switch 22a, 22b, 23 is not limited to being detected by adopting a switch with a built-in temperature sensitive diode. For example, the temperature is detected using other temperature detecting means such as an external temperature sensor. May be.

[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態に係る電磁弁駆動装置について、図7を用いて説明する。図7は、第4実施形態の電磁弁駆動制御処理における開弁時の制御状態を説明する説明図であり、図7(A)は、電磁弁11に流れるインジェクタ電流値Iaを示し、図7(B)は、スイッチ23のスイッチング制御状態を示し、図7(C)は、スイッチ22aのスイッチング制御状態を示し、図7(D)は、スイッチ24の制御状態を示す。
[Fourth Embodiment]
Next, a solenoid valve driving apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a control state at the time of valve opening in the electromagnetic valve drive control process of the fourth embodiment, and FIG. 7A shows an injector current value Ia flowing through the electromagnetic valve 11, and FIG. (B) shows the switching control state of the switch 23, FIG. 7 (C) shows the switching control state of the switch 22a, and FIG. 7 (D) shows the control state of the switch 24.

本第4実施形態に係る電磁弁駆動装置20は、スイッチ24のスイッチング制御を利用して定電流制御を実施する。すなわち、本実施形態に係る電磁弁駆動装置20では、上記第1実施形態のようにスイッチ24がオン制御後にオフ制御されてスイッチ23がスイッチング制御された後に、図7に示すように、スイッチ23をオフ制御にした状態でスイッチ24をスイッチング制御する。このようにしても、各スイッチ22a,22b,23,24の最大スイッチング回数が減ることでスイッチング損失の増大が抑制されて、定電流制御時に制御されるスイッチ22a,22b,23,24の発熱を抑制することができる。   The solenoid valve drive device 20 according to the fourth embodiment performs constant current control using switching control of the switch 24. That is, in the electromagnetic valve drive device 20 according to the present embodiment, after the switch 24 is turned off after the on control and the switch 23 is switched as in the first embodiment, the switch 23 is switched as shown in FIG. The switch 24 is subjected to switching control in a state in which is turned off. Even in this case, the increase in switching loss is suppressed by reducing the maximum number of times of switching of each switch 22a, 22b, 23, 24, and heat generation of the switches 22a, 22b, 23, 24 controlled at the time of constant current control is suppressed. Can be suppressed.

特に、上記スイッチング稼働率設定処理にて、各スイッチ22a,22b,23,24のスイッチング稼働率を、上述のように各スイッチ22a,22b,23,24にて生じる発熱の差を小さくするように設定することで、各スイッチ22a,22b,23,24にて生じる発熱の差が小さくなり、1のスイッチが他のスイッチよりも高発熱する場合と比較して、当該各スイッチ22a,22b,23,24の発熱を効果的に抑制することができる。なお、スイッチ23とスイッチ24とに同じスイッチング素子を採用することで、上記式(1)を用いて両スイッチ23,24のスイッチング稼働率Daを設定することができる。   In particular, in the switching operation rate setting process, the switching operation rates of the switches 22a, 22b, 23, and 24 are set so as to reduce the difference in heat generated in the switches 22a, 22b, 23, and 24 as described above. By setting, the difference in heat generated in each switch 22a, 22b, 23, 24 is reduced, and each switch 22a, 22b, 23 is compared with the case where one switch generates higher heat than the other switches. , 24 can be effectively suppressed. By adopting the same switching element for the switch 23 and the switch 24, the switching operation rate Da of both the switches 23 and 24 can be set using the above formula (1).

なお、本第4実施形態では、上記第2実施形態のように、予め測定されて記憶される各発熱状態に基づいて、各スイッチ22a,22b,23,24に生じる発熱の差を小さくするように、各スイッチング稼働率がそれぞれ設定されてもよい。また、本第4実施形態では、上記第3実施形態のように、各スイッチ22a,22b,23,24の実測温度から求められる当該各スイッチ22a,22b,23,24の発熱の差を小さくするように、各スイッチング稼働率がそれぞれ設定されてもよい。   In the fourth embodiment, as in the second embodiment, the difference in heat generated in each switch 22a, 22b, 23, 24 is reduced based on each heat generation state measured and stored in advance. In addition, each switching operation rate may be set. Further, in the fourth embodiment, as in the third embodiment, the difference in heat generation of each switch 22a, 22b, 23, 24 obtained from the actually measured temperature of each switch 22a, 22b, 23, 24 is reduced. As described above, each switching operation rate may be set.

[第5実施形態]
次に、本発明の第5実施形態に係る電磁弁駆動装置について、図8および図9を用いて説明する。図8は、第5実施形態に係る電磁弁駆動装置20aを採用した燃料噴射制御装置10の概略構成を示すブロック図である。図9は、第5実施形態の電磁弁駆動制御処理における開弁時の制御状態を説明する説明図であり、図9(A)は、電磁弁11に流れるインジェクタ電流値Iaを示し、図9(B)は、スイッチ22aのスイッチング制御状態を示し、図9(C)は、スイッチ24の制御状態を示す。
[Fifth Embodiment]
Next, a solenoid valve driving device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of the fuel injection control device 10 employing the electromagnetic valve drive device 20a according to the fifth embodiment. FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a control state at the time of valve opening in the electromagnetic valve drive control process of the fifth embodiment, and FIG. 9A shows an injector current value Ia flowing through the electromagnetic valve 11, and FIG. (B) shows the switching control state of the switch 22a, and FIG. 9 (C) shows the control state of the switch 24.

図8に示すように、本第5実施形態に係る電磁弁駆動装置20aは、上述した電磁弁駆動装置20に対して、スイッチ23およびダイオードD1を廃止するように構成されており、電磁弁駆動装置20aは、直流電源Bの電源電圧VBを直接利用した定電流制御と異なり、DCDCコンバータ25にて昇圧された高電圧を利用した定電流制御により、電磁弁11,12を駆動する。このため、電磁弁駆動装置20aでは、上記第1実施形態におけるスイッチ23のスイッチング制御による定電流制御と異なり、図9に示すように、スイッチ24のスイッチング制御による定電流制御が実施される。   As shown in FIG. 8, the solenoid valve drive device 20a according to the fifth embodiment is configured to eliminate the switch 23 and the diode D1 with respect to the solenoid valve drive device 20 described above. Unlike the constant current control that directly uses the power supply voltage VB of the DC power supply B, the device 20a drives the solenoid valves 11 and 12 by constant current control that uses the high voltage boosted by the DCDC converter 25. Therefore, in the solenoid valve drive device 20a, unlike the constant current control by the switching control of the switch 23 in the first embodiment, the constant current control by the switching control of the switch 24 is performed as shown in FIG.

すなわち、電磁弁駆動装置20aは、以下のように構成することができる。
電磁弁(11,12)のコイル(11a,12a)に対して、設定された駆動期間の開始時に前記電磁弁を速やかに開弁させるためのピーク電流と、前記駆動期間が終了するまで前記電磁弁の開弁状態を保持するための電流であって前記ピーク電流よりも小さいホールド電流とを供給する電磁弁駆動装置(20a)であって、この電磁弁駆動装置は、前記ピーク電流を前記コイルに供給可能なコンデンサ(C)と、直流電源(B)から電源電圧(VB)よりも高い高電圧を生成して前記コンデンサを充電する充電手段(25)と、を備えている。そして、前記コンデンサは、前記直流電源から前記コイルへの給電経路に対して並列に接続されて、前記コイルの高電位側および低電位側のいずれかに配置されて、前記駆動期間の開始時にオン状態になることで、前記コンデンサの高電圧を印加して前記ピーク電流を前記コイルに供給し、当該電磁弁駆動装置は、前記ピーク電流の供給後にスイッチングを開始することで前記直流電源の電源電圧を印加して前記ホールド電流を前記コイルに供給するスイッチング素子(22a,22b,24)を備えることを特徴とする。
That is, the electromagnetic valve drive device 20a can be configured as follows.
For the coils (11a, 12a) of the solenoid valve (11, 12), a peak current for quickly opening the solenoid valve at the start of the set drive period, and the electromagnetic until the drive period ends. An electromagnetic valve driving device (20a) for supplying a hold current smaller than the peak current, which is a current for maintaining a valve open state, and the electromagnetic valve driving device converts the peak current into the coil And a charging means (25) for generating a high voltage higher than the power supply voltage (VB) from the DC power supply (B) and charging the capacitor. The capacitor is connected in parallel to the power supply path from the DC power supply to the coil, and is disposed on either the high potential side or the low potential side of the coil, and is turned on at the start of the driving period. By entering the state, the high voltage of the capacitor is applied to supply the peak current to the coil, and the solenoid valve driving device starts switching after the supply of the peak current, whereby the power supply voltage of the DC power supply And switching elements (22a, 22b, 24) for supplying the hold current to the coil.

このように、スイッチ22a,22b,24の動作に応じて、コンデンサCの高電圧が印加されることでピーク電流が供給された後に、直流電源Bの電源電圧VBが印加されることでホールド電流が供給されるので、上記第1実施形態のようにピーク電流供給用およびホールド電流供給用の2つの電流供給回路(23,24)の双方を設けることなく、1つの電流供給回路(24)のみで、異なる大きさの電流をコイル11a,12aに供給することができる。したがって、電磁弁11,12に対してピーク電流およびホールド電流を供給する構成を簡素化することができる。   As described above, in accordance with the operation of the switches 22a, 22b, and 24, the peak current is supplied by applying the high voltage of the capacitor C, and then the power supply voltage VB of the DC power supply B is applied to thereby hold current. Thus, only one current supply circuit (24) is provided without providing both of the two current supply circuits (23, 24) for peak current supply and hold current supply as in the first embodiment. Thus, currents of different magnitudes can be supplied to the coils 11a and 12a. Therefore, the configuration for supplying the peak current and the hold current to the electromagnetic valves 11 and 12 can be simplified.

そして、このように構成しても、定電流制御時における各スイッチ22a,22bのスイッチング稼働率Dbおよびスイッチ24のスイッチング稼働率Daを制御することで、各スイッチ22a,22b,24の最大スイッチング回数が減りスイッチング損失の増大が抑制されて、定電流制御時に制御されるスイッチ22a,22b,24の発熱を抑制することができる。   And even if comprised in this way, the maximum switching frequency of each switch 22a, 22b, 24 is controlled by controlling the switching operation rate Db of each switch 22a, 22b and the switching operation rate Da of the switch 24 at the time of constant current control. And the increase in switching loss is suppressed, and the heat generation of the switches 22a, 22b, 24 controlled during the constant current control can be suppressed.

特に、上記スイッチング稼働率設定処理にて、各スイッチ22a,22b,24のスイッチング稼働率Da,Dbを、上述のように各スイッチ22a,22b,24にて生じる発熱の差を小さくするように設定することで、各スイッチ22a,22b,24にて生じる発熱の差が小さくなり、1のスイッチが他のスイッチよりも高発熱する場合と比較して、当該各スイッチ22a,22b,24の発熱を効果的に抑制することができる。   In particular, in the switching operation rate setting process, the switching operation rates Da and Db of the switches 22a, 22b, and 24 are set so as to reduce the difference in heat generated in the switches 22a, 22b, and 24 as described above. As a result, the difference in heat generated by each switch 22a, 22b, 24 is reduced, and the heat generated by each switch 22a, 22b, 24 is higher than when one switch generates higher heat than the other switches. It can be effectively suppressed.

なお、本第5実施形態では、上記第2実施形態のように、予め測定されて記憶される各発熱状態に基づいて、各スイッチ22a,22b,24に生じる発熱の差を小さくするように、各スイッチング稼働率Da,Dbがそれぞれ設定されてもよい。また、本第5実施形態では、上記第3実施形態のように、各スイッチ22a,22b,24の実測温度から求められる当該各スイッチ22a,22b,24の発熱の差を小さくするように、各スイッチング稼働率Da,Dbがそれぞれ設定されてもよい。   In the fifth embodiment, as in the second embodiment, based on each heat generation state measured and stored in advance, the difference in heat generation generated in each switch 22a, 22b, 24 is reduced. Each switching operation rate Da, Db may be set. Further, in the fifth embodiment, as in the third embodiment, each switch 22a, 22b, 24 is obtained from the measured temperature of each switch 22a, 22b, 24 so as to reduce the difference in heat generation. The switching operation rates Da and Db may be set respectively.

なお、本発明は上記各実施形態および変形例に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよい。
(1)本発明に係る燃料噴射制御装置用電磁弁駆動装置は、2気筒エンジンの各気筒に燃料を噴射供給する電磁弁11,12を制御対象とすることに限らず、単気筒エンジンまたは3気筒以上の多気筒エンジン用の電磁弁を制御対象としてもよい。
In addition, this invention is not limited to said each embodiment and modification, You may actualize as follows.
(1) The solenoid valve drive device for a fuel injection control device according to the present invention is not limited to the solenoid valves 11 and 12 that supply fuel to each cylinder of a two-cylinder engine. A solenoid valve for a multi-cylinder engine having more than one cylinder may be controlled.

単気筒エンジン用の電磁弁が制御対象である場合には、電磁弁の低電位側に接続されて当該電磁弁に対して定電流制御時に制御される第1スイッチ手段と、この電磁弁の高電位側に接続されて当該電磁弁に対して定電流制御時に制御される第2スイッチ手段とについて、両スイッチ手段にて生じる発熱の差を小さくするように、スイッチング稼働率Da,Dbが設定されることとなる。また、多気筒エンジン用の電磁弁が制御対象である場合には、各電磁弁の低電位側にそれぞれ接続されて当該電磁弁に対して定電流制御時に制御される複数の第1スイッチ手段と、各電磁弁の高電位側に共用して接続されて当該電磁弁に対して定電流制御時に制御される第2スイッチ手段とについて、各スイッチ手段にて生じる発熱の差を小さくするように、スイッチング稼働率Da,Dbが設定されることとなる。   When a solenoid valve for a single cylinder engine is the object to be controlled, a first switch means connected to the low potential side of the solenoid valve and controlled during constant current control on the solenoid valve, and a height of the solenoid valve The switching operation rates Da and Db are set so as to reduce the difference in heat generated between the switch means and the second switch means connected to the potential side and controlled at the time of constant current control with respect to the solenoid valve. The Rukoto. When a multi-cylinder engine solenoid valve is a control target, a plurality of first switch means connected to the low potential side of each solenoid valve and controlled during constant current control with respect to the solenoid valve; The second switch means connected in common to the high potential side of each solenoid valve and controlled at the time of constant current control with respect to the solenoid valve, so as to reduce the difference in heat generated by each switch means, The switching operation rates Da and Db are set.

(2)上記ステップS101に示すスイッチング稼働率設定処理では、上記式(1)等を用いてスイッチング稼働率Da,Dbを設定することに限らず、Da+Db=1かつ0<Da<1,0<Db<1を満たすように、例えば、単にDa,Db=0.5となるようにスイッチング稼働率Da,Dbを設定してもよい。このようにしても、電磁弁11,12に対して電源電圧VBを印加する全て期間においてスイッチ23(24)をスイッチング制御するとともにスイッチ22aまたはスイッチ22bをオン制御する場合やスイッチ22aまたはスイッチ22bをスイッチング制御するとともにスイッチ23(24)をオン制御する場合と比較して、各スイッチ22a,22b,23(24)の最大スイッチング回数を減らすことができる。 (2) The switching operation rate setting process shown in step S101 is not limited to setting the switching operation rates Da and Db using the above equation (1) or the like, but Da + Db = 1 and 0 <Da <1, 0 <. For example, the switching operation rates Da and Db may be set so as to satisfy Da, Db = 0.5 so as to satisfy Db <1. Even in such a case, the switch 23 (24) is controlled to be switched and the switch 22a or the switch 22b is turned on in all periods in which the power supply voltage VB is applied to the electromagnetic valves 11 and 12, or the switch 22a or the switch 22b is switched on. The maximum number of switching times of each switch 22a, 22b, 23 (24) can be reduced as compared with the case where the switch 23 (24) is on-controlled while performing the switching control.

(3)上述した各スイッチのうちスイッチング制御されないスイッチには、MOSFET等のスイッチング素子が採用されることに限らず、オン/オフ制御可能なスイッチ手段等が採用されてもよい。 (3) Of the switches described above, a switch that is not subjected to switching control is not limited to a switching element such as a MOSFET, and may be a switch unit that can be controlled on / off.

10…燃料噴射制御装置
11…電磁弁
20,20a…電磁弁駆動装置(燃料噴射制御装置用電磁弁駆動装置)
21…制御回路(制御手段,補正手段)
22a,22b…スイッチ(第1スイッチ手段)
23…スイッチ(第2スイッチ手段)
24…スイッチ(第2スイッチ手段)
25…DCDCコンバータ(充電手段)
B…直流電源
C…コンデンサ
Da…スイッチング稼働率(第1の稼働率)
Db…スイッチング稼働率(第2の稼働率)
Th…ホールド期間
Tp…ピックアップ期間
VB…電源電圧
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel injection control apparatus 11 ... Solenoid valve 20, 20a ... Solenoid valve drive device (solenoid valve drive device for fuel injection control devices)
21 ... Control circuit (control means, correction means)
22a, 22b ... switch (first switch means)
23. Switch (second switch means)
24. Switch (second switch means)
25 ... DCDC converter (charging means)
B ... DC power supply C ... Capacitor Da ... Switching operation rate (first operation rate)
Db: switching operation rate (second operation rate)
Th ... Hold period Tp ... Pickup period VB ... Power supply voltage

Claims (5)

電磁弁に対して、直流電源の電源電圧よりも高い高電圧を生成して印加し、その後定電流制御を実施することで当該電磁弁を駆動する燃料噴射制御装置用電磁弁駆動装置であって、
前記高電圧を前記電磁弁に印加可能なコンデンサと、
前記直流電源から前記高電圧を生成して前記コンデンサを充電する充電手段と、
前記電磁弁の低電位側に接続されて当該電磁弁に対して前記定電流制御時に制御される第1スイッチ手段と、
前記電磁弁の高電位側に接続されて当該電磁弁に対して前記定電流制御時に制御される第2スイッチ手段と、
前記第1スイッチ手段および前記第2スイッチ手段を制御可能な制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記定電流制御時において、第1の稼働率で前記第2スイッチ手段をスイッチング制御するとともに前記第1スイッチ手段をオン制御し、第2の稼働率で前記第1スイッチ手段をスイッチング制御するとともに前記第2スイッチ手段をオン制御し、さらに、前記第1スイッチ手段におけるオン制御時の定常損失および1回のオン/オフでのスイッチング損失と前記第2の稼働率とに応じて変化する前記第1スイッチ手段の発熱と、前記第2スイッチ手段におけるオン制御時の定常損失および1回のオン/オフでのスイッチング損失と前記第1の稼働率とに応じて変化する前記第2スイッチ手段の発熱との差を小さくするように、前記第1の稼働率および前記第2の稼働率を設定して、前記第1スイッチ手段および前記第2スイッチ手段を制御することを特徴とする燃料噴射制御装置用電磁弁駆動装置。
An electromagnetic valve driving device for a fuel injection control device that generates and applies a high voltage higher than a power supply voltage of a DC power supply to a solenoid valve, and then drives the solenoid valve by performing constant current control. ,
A capacitor capable of applying the high voltage to the solenoid valve;
Charging means for generating the high voltage from the DC power source to charge the capacitor;
A first switch means connected to the low potential side of the solenoid valve and controlled during the constant current control with respect to the solenoid valve;
A second switch means connected to the high potential side of the solenoid valve and controlled during the constant current control with respect to the solenoid valve;
Control means capable of controlling the first switch means and the second switch means,
The control means performs switching control of the second switch means at a first operating rate and on-controls the first switch means at the time of the constant current control, and controls the first switch means at a second operating rate. In addition to switching control, the second switch means is on-controlled , and further according to the steady loss at the time of on-control in the first switch means and the switching loss at one on / off and the second operating rate. The second switching unit changes according to the heat generation of the first switching unit that changes, the steady loss at the time of ON control in the second switching unit, the switching loss at one ON / OFF, and the first operating rate. The first operating rate and the second operating rate are set so as to reduce the difference from the heat generation of the switching means, and the first switching means and the second scanning rate are set. Controlling the pitch means a fuel injection control apparatus electromagnetic valve driving apparatus for according to claim.
前記定常損失を、前記電磁弁のインダクタンス成分および抵抗成分に起因する特性と前記電源電圧とに応じて補正する補正手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射制御装置用電磁弁駆動装置。 Wherein the steady loss, the electromagnetic fuel injection control device according to claim 1, characterized in Rukoto a correction means for correcting in accordance with the characteristics and the power supply voltage due to the inductance component and the resistance component of the solenoid valve Valve drive device. 電磁弁に対して、直流電源の電源電圧よりも高い高電圧を生成して印加し、その後定電流制御を実施することで当該電磁弁を駆動する燃料噴射制御装置用電磁弁駆動装置であって、
前記高電圧を前記電磁弁に印加可能なコンデンサと、
前記直流電源から前記高電圧を生成して前記コンデンサを充電する充電手段と、
前記電磁弁の低電位側に接続されて当該電磁弁に対して前記定電流制御時に制御される第1スイッチ手段と、
前記電磁弁の高電位側に接続されて当該電磁弁に対して前記定電流制御時に制御される第2スイッチ手段と、
前記第1スイッチ手段および前記第2スイッチ手段を制御可能な制御手段と、を備え、
複数の電磁弁が駆動対象であって、
前記第1スイッチ手段は、前記複数の電磁弁に対して低電位側にそれぞれ接続されるとともに、前記第2スイッチ手段は、前記複数の電磁弁に対して高電位側に共用して接続され、
前記制御手段は、前記複数の電磁弁のうち駆動する電磁弁に対する前記定電流制御時において、第1の稼働率で前記第2スイッチ手段をスイッチング制御するとともに前記駆動する電磁弁の低電位側の前記第1スイッチ手段をオン制御し、第2の稼働率で当該第1スイッチ手段をスイッチング制御するとともに前記第2スイッチ手段をオン制御し、さらに、前記第1スイッチ手段におけるオン制御時の定常損失および1回のオン/オフでのスイッチング損失と前記第2の稼働率とに応じて変化する前記第1スイッチ手段のそれぞれの発熱と、前記第2スイッチ手段におけるオン制御時の定常損失および1回のオン/オフでのスイッチング損失と前記第1の稼働率とに応じて変化する前記第2スイッチ手段の発熱との差を小さくするように、前記第1の稼働率および前記第2の稼働率を設定して、前記各第1スイッチ手段および前記第2スイッチ手段を制御することを特徴とする燃料噴射制御装置用電磁弁駆動装置。
An electromagnetic valve driving device for a fuel injection control device that generates and applies a high voltage higher than a power supply voltage of a DC power supply to a solenoid valve, and then drives the solenoid valve by performing constant current control. ,
A capacitor capable of applying the high voltage to the solenoid valve;
Charging means for generating the high voltage from the DC power source to charge the capacitor;
A first switch means connected to the low potential side of the solenoid valve and controlled during the constant current control with respect to the solenoid valve;
A second switch means connected to the high potential side of the solenoid valve and controlled during the constant current control with respect to the solenoid valve;
Control means capable of controlling the first switch means and the second switch means,
A plurality of solenoid valves are driven,
The first switch means is connected to the plurality of solenoid valves on the low potential side, and the second switch means is connected to the plurality of solenoid valves on the high potential side.
The control means performs switching control of the second switch means at a first operating rate and controls the low potential side of the driving solenoid valve at the time of the constant current control for the driving solenoid valve among the plurality of solenoid valves. The first switch means is turned on, the first switch means is controlled to be switched at the second operating rate, the second switch means is turned on, and the steady loss during the on control of the first switch means Further, the respective heat generation of each of the first switch means that changes in accordance with the switching loss at one on / off and the second operating rate, the steady loss at the time of ON control in the second switch means, and 1 In order to reduce the difference between the switching loss at the on / off times and the heat generation of the second switch means that changes according to the first operating rate, Serial first operation rate and to set the second operation rate, the solenoid valve driving device for a fuel injection control apparatus characterized by controlling the respective first switching means and said second switching means.
前記定常損失を、前記電磁弁のインダクタンス成分および抵抗成分に起因する特性と前記電源電圧とに応じて補正する補正手段を備えることを特徴とする請求項3に記載の燃料噴射制御装置用電磁弁駆動装置。   The solenoid valve for a fuel injection control device according to claim 3, further comprising a correction unit that corrects the steady loss according to a characteristic caused by an inductance component and a resistance component of the solenoid valve and the power supply voltage. Drive device. 前記第2スイッチ手段は、前記定電流制御時において、前記高電圧を印加する際に制御されるスイッチ手段と、前記電源電圧を印加する際に制御されるスイッチ手段とにより構成されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置用電磁弁駆動装置。 It said second switching means, wherein during the constant current control, wherein the switch means, the Rukoto is constituted by a switch means controlled when applying the power supply voltage is controlled at the time of applying the high voltage The electromagnetic valve drive device for a fuel injection control device according to any one of claims 1 to 4 .
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