JPH1019155A

JPH1019155A - 電磁弁駆動装置

Info

Publication number: JPH1019155A
Application number: JP18992096A
Authority: JP
Inventors: Masuhiro Otsuka; 益弘大塚; Kozo Unno; 弘三海野; Tsuneo Adachi; 恒夫安達
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1996-07-02
Filing date: 1996-07-02
Publication date: 1998-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の制御信号を生成するための特別なハー
ドウェアなしで、高電圧初期駆動、定電流駆動、逆励磁
駆動の切り換えを行えるようにする。【解決手段】制御パルス信号ＰＳ１の立ち上がりから
所定時間だけ高電圧を電磁弁ＳＶ１のソレノイドコイル
ＳＣ１に与える高圧印加制御回路７Ａと、ソレノイドコ
イルＳＣ１への高電圧遮断時に生じる逆起電力に応答し
て動作を開始して動作保持電流を供給して電磁弁ＳＶ１
の定電流駆動を行う保持電流供給部８Ａと、制御パルス
信号ＰＳ１の立ち下がりにおいてコンデンサＣに蓄積さ
れた電気的エネルギーをソレノイドコイルＳＣ１に逆励
磁電流として供給開始する逆電流印加制御回路１１Ａと
を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁弁駆動装置に
関し、さらに特定して述べると、駆動初期段階において
高電圧を印加して電磁弁を素早く動作させると共に、駆
動終了時には逆励磁を行って電磁弁を迅速に動作終了さ
せるようにした電磁弁駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電磁弁の駆動方法として、駆動初期段階
でエネルギー蓄積コンデンサに蓄えられた高電圧を印加
し、その後電磁弁を動作状態に保持させるべく一定の保
持電流を印加する方法が特開閉６−２６５８９号公報に
開示されている。また、電磁弁駆動終了時に電磁弁に逆
電流を流し、残留磁束を急速に削減させることにより電
磁弁の動作を速やかに停止させるようにした方法も公知
である。

【０００３】図９には、駆動初期段階において高電圧を
印加して電磁弁を素早く動作させると共に、駆動終了時
には逆励磁を行って電磁弁を迅速に動作終了させるよう
にした従来の電磁弁駆動装置の概略構成図が示されてい
る。図９において２０１は電磁弁２００のソレノイドコ
イル、２０２は高電圧を蓄積しておくためのエネルギー
蓄積コンデンサを有する高電圧印加ブロック、２０３は
電磁弁２００を動作状態に保持しておくに足る保持電流
をソレノイドコイル２０１に供給するための保持電流印
加ブロック、２０４は電磁弁２００のソレノイドコイル
２０１に逆励磁用の電流を供給するための逆電流印加ブ
ロックである。２０５は制御信号生成ブロックで、図１
０の（Ａ）に示される駆動入力信号ａに応答し、高電圧
印加ブロック２０２を制御するための第１制御信号ｂ、
保持電流印加ブロック２０３を制御するための第２制御
信号ｃ、逆電流印加ブロック２０４を制御するための第
３制御信号ｄを生成するための回路構成となっている
（図１０（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）参照）。

【０００４】図９に示した従来の構成によると、制御信
号生成ブロック２０５から出力される第１〜第３制御信
号ｂ、ｃ、ｄにより各印加ブロック２０２〜２０４が順
次必要な期間だけ動作状態とされ、所要の電磁弁駆動動
作を実現することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図９に示した
構成では、各印加ブロック２０２〜２０４のほかに制御
信号生成ブロック２０５を必要とするのでハードウェア
の規模が増大してしまうという問題を生じる。図９に示
した例は１つの電磁弁を駆動するための構成例である
が、複数の電磁弁の駆動制御を行う場合にはその規模の
増大はなおさらであり、コストの著しい上昇を招くこと
になる。

【０００６】本発明の目的は、したがって、図１０に示
したような複数の制御信号を生成するための特別なハー
ドウェアを用いることなく、駆動初期段階においては高
電圧を印加して電磁弁を素早く動作させた後は定電流駆
動状態に移行させ、駆動終了時には逆励磁を行って電磁
弁を迅速に動作終了させるように電磁弁の駆動制御を行
うことができる電磁弁駆動装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の特徴は、一端がアースに接続された電磁弁の
ハイサイドに設けられ、所与の制御パルス信号に応答し
駆動初期段階において高電圧印加により素早く動作させ
た後は定電流駆動状態に移行させ、駆動終了時には前記
電磁弁のソレノイドコイルを逆励磁するように前記電磁
弁を駆動するための電磁弁駆動装置において、前記電磁
弁のソレノイドコイルに印加するための高電圧を供給す
るための高電圧供給部と、前記制御パルス信号に応答し
前記制御パルス信号のリーディングエッジタイミングか
ら所定の時間だけ高電圧を前記電磁弁のソレノイドコイ
ルに与えるよう前記高電圧供給部を制御するための高圧
印加制御回路と、前記高電圧供給部から前記ソレノイド
コイルに供給された高電圧の遮断時に前記ソレノイドコ
イルに生じる逆起電力に応答して動作を開始し前記制御
パルス信号のトレーリングエッジタイミングまでの間前
記ソレノイドコイルに動作保持電流を供給して前記電磁
弁の定電流駆動を行う保持電流供給部と、前記ソレノイ
ドコイルに生じた逆起電力によって電気的エネルギーを
蓄えておくためのエネルギー蓄積回路と、前記制御パル
ス信号に応答し、前記制御パルス信号のトレーリングエ
ッジタイミングにおいて該エネルギー蓄積回路に蓄積さ
れた電気的エネルギーを前記ソレノイドコイルに逆励磁
電流として供給開始する逆電流印加制御回路とを備えた
点にある。

【０００８】この構成によると、制御パルス信号が与え
られた場合、そのリーディングエッジタイミングにおい
て高圧印加制御回路が先ず動作して、高電圧供給部から
高電圧が所定の期間だけソレノイドコイルに印加され
る。これにより電磁弁は素早く動作する。ソレノイドコ
イルへの高電圧の印加が停止せしめられると、これによ
りソレノイドコイルに生じた逆起電力に応答して保持電
流供給部が動作を開始し、電磁弁の動作を保持させるた
めの保持電流が供給され、電磁弁が定電流駆動される。
保持電流の供給は制御パルス信号のトレーリングエッジ
タイミングまで続けられる。制御パルス信号のトレーリ
ングエッジタイミングにおいて保持電流の供給が終了す
ると共に、逆電流印加制御回路が応答してエネルギー蓄
積回路からソレノイドコイルに対して逆励磁電流が供給
される。これにより電磁弁の動作が速やかに停止され
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例につき詳細に説明する。

【００１０】図１は、本発明による電磁弁駆動装置の実
施の形態の一例を示すブロック図である。電磁弁駆動装
置１は、電磁弁のハイサイドに配置され、駆動の初期段
階において電磁弁のソレノイドコイルに高電圧を印加し
て電磁弁を素早く動作させ、しかる後、電磁弁の動作を
保持するための所定の一定電流をソレノイドコイルに流
す定電流駆動制御を行い、定電流駆動制御の終了直後に
ソレノイドコイルの逆励磁を行うようにした装置であ
る。本実施の形態では、６気筒内燃機関の気筒にそれぞ
れ設けられた６個の燃料噴射弁のための電磁弁ＳＶ１〜
ＳＶ６を、対応する制御パルス信号ＰＳ１〜ＰＳ６に応
答してそれぞれ上述の如く駆動する構成となっている。
簡単化のため、これらの６つの電磁弁のうち２つの電磁
弁ＳＶ１及びＳＶ６のみが示されている。

【００１１】図１において、２は図示しない直流電源か
らの直流電圧ＶＢを昇圧して１６０Ｖ程度の高電圧ＶＰ
をコンデンサ２Ｃに蓄積して出力する公知の構成の昇圧
回路である。３は、昇圧回路２からの高電圧ＶＰを電磁
弁駆動の初期段階でオン、オフ制御して電磁弁ＳＶ１〜
ＳＶ６の各ソレノイドコイルＳＣ１〜ＳＣ６に所要の初
期電流を流すための初期電流印加スイッチ回路であり、
昇圧回路２と初期電流印加スイッチ回路３とにより高電
圧供給部４が構成されている。高電圧供給部４は６つの
電磁弁ＳＶ１〜ＳＶ６に対して共通に設けられており、
高電圧供給部４からの高電圧は第１選択回路５によって
選択された１つの電磁弁にのみ選択的に供給される構成
となっている。

【００１２】第１選択回路５は各アノードが共通に接続
されたサイリスタ５Ａ〜５Ｆを有し、それらのカソード
が電磁弁ＳＶ１〜ＳＶ６のソレノイドコイルＳＣ１〜Ｓ
Ｃ６のハイサイド端子に接続されている。

【００１３】これらのサイリスタ５Ａ〜５Ｆに対応して
６個のサイリスタ駆動回路６Ａ〜６Ｆが設けられてお
り、サイリスタ駆動回路６Ａ〜６Ｆには制御パルス信号
ＰＳ１〜ＰＳ６がそれぞれ入力されている。サイリスタ
駆動回路６Ａは制御パルス信号ＰＳ１に応答し、制御パ
ルス信号ＰＳ１のリーディングエッジタイミングにおい
てトリガ信号６ＡＴを出力し、サイリスタ５Ａのトリガ
端子５ＡＴに印加する構成である。その他のサイリスタ
駆動回路６Ｂ〜６Ｆもまた、対応するサイリスタ５Ｂ〜
５Ｆのトリガ端子５ＢＴ〜５ＦＴに制御パルス信号ＰＳ
２〜ＰＳ６に応答して得られるトリガ信号６ＢＴ〜６Ｆ
Ｔをそれぞれ印加するようサイリスタ駆動回路６Ａと同
様にして構成されている。

【００１４】７Ａ〜７Ｆは電磁弁ＳＶ１〜ＳＶ６に対応
して設けられた高電圧印加制御回路であり、これらの高
電圧印加制御回路７Ａ〜７Ｆの各出力は共通に接続され
て初期電流印加スイッチ回路３と後述の如く接続されて
いる。高電圧印加制御回路７Ａは、制御パルス信号ＰＳ
１に応答し制御パルス信号ＰＳ１のリーディングエッジ
タイミングから所定の時間だけ初期電流印加スイッチ回
路３をオンにするための回路構成となっている。高電圧
印加制御回路７Ｂ〜７Ｆもまた、同様に制御パルス信号
ＰＳ２〜ＰＳ６に応答して対応する制御パルス信号のリ
ーディングエッジタイミングから所定の時間だけ初期電
流印加スイッチ回路３をオンにするための回路構成とな
っている。

【００１５】８Ａ〜８Ｃは、それぞれ、同時に駆動され
ることのない２つの電磁弁に対応して共通に設けられて
いる保持電流供給回路である。保持電流供給回路８Ａ〜
８Ｃは、ダイオードＤとコンデンサＣとから成り、いず
れかのソレノイドコイルに生じた逆起電力によってソレ
ノイドコイルの逆励磁のための電気エネルギーを蓄えて
おくためのエネルギー蓄積回路９と接続されている。そ
して、ソレノイドコイルに生じた逆起電力によってコン
デンサＣに流れる充電電流が所定レベル以上であるか否
かを検知してソレノイドコイルへの逆起電力の発生の有
無を判別し、逆起電力の発生があった場合には第２選択
回路１０を介して所要の電磁弁のソレノイドコイルにそ
の電磁弁の動作保持のための保持電流を供給する回路構
成となっている。

【００１６】第２選択回路１０もまた、第１選択回路５
と同様に、電磁弁ＳＶ１〜ＳＶ６に対応した６個のサイ
リスタ１０Ａ〜１０Ｆを用いて構成されるが、２つ１組
みとされており、各組を構成する２つのサイリスタに対
し１つの保持電流供給回路が共通に接続されている点で
第１選択回路５の構成と異なっている。

【００１７】保持電流供給回路８Ａ〜８Ｃは対応する制
御パルス信号に応答し、ソレノイドコイルに逆起電力が
発生してから制御パルス信号のトレーリングエッジタイ
ミングまでの間、対応するソレノイドコイルに電磁弁の
動作を保持させるめの所定の一定電流を供給する定電流
駆動動作を行う。

【００１８】１１Ａ〜１１Ｆは、電磁弁ＳＶ１〜ＳＶ６
に対応して設けられ、対応する制御パルス信号ＰＳ１〜
ＰＳ６に応答して動作する逆励磁電流供給回路である。
逆励磁電流供給回路１１Ａ〜１１Ｆは、それぞれ、対応
する制御パルス信号のトレーリングエッジタイミングに
おいて、エネルギー蓄積回路９のコンデンサＣに蓄えら
れている電圧を対応する電磁弁のソレノイドコイルに逆
方向に流し、これによりソレノイドコイルを逆励磁する
構成である。

【００１９】次に、図１においてブロックで示した、初
期電流印加スイッチ回路３、高電圧印加制御回路７Ａ、
サイリスタ駆動回路６Ａ、保持電流供給回路８Ａ及び逆
励磁電流供給回路１１Ａの詳細回路構成を図２〜図６を
参照して説明する。

【００２０】図２は初期電流印加スイッチ回路３の詳細
回路図であり、３１、３２はトランジスタ、３３、３４
は抵抗器、３５は定電圧ダイオードである。トランジス
タ３１のエミッタには高電圧ＶＰが印加され、そのコレ
クタは第１選択回路５のサイリスタ５Ａ〜５Ｆの各アノ
ードに接続されている。トランジスタ３２のエミッタの
電位が後で説明する高電圧印加制御回路７Ａの動作によ
り低下すると、トランジスタ３１、３２は共にオンとな
り、高電圧ＶＰが第１選択回路５のサイリスタ５Ａ〜５
Ｆの各アノードに印加される。なお、定電圧ダイオード
３５の機能は、トランジスタ３２が一旦オンとなったの
ち、高電圧ＶＰの値が所定値より小さくなった場合にト
ランジスタ３２のベースに流れるベース電流をオフとし
てトランジスタ３１、３２を自動的にオフとすることで
ある。本実施の形態では、定電圧ダイオード３５のツェ
ナー電圧は２０Ｖに選ばれている。

【００２１】図３は高電圧印加制御回路７Ａの詳細回路
図である。７１、７２はトランジスタ、７３〜７６は抵
抗器、７７はコンデンサである。抵抗器７４とコンデン
サ７７とで積分回路が構成されており、この積分回路の
働きで、制御パルス信号ＰＳ１のリーディングエッジタ
イミングから所定時間が経過した場合にトランジスタ７
２のベース電位が所定のレベルに達してトランジスタ７
２をオフとする。したがって、制御パルス信号ＰＳ１の
リーディングエッジタイミングにおいてトランジスタ７
１がオンとされた後、抵抗器７４とコンデンサ７７とで
構成される積分回路の時定数で定まる時間経過後にトラ
ンジスタ７２がオンとなってトランジスタ７１がオフと
なる。すなわち、トランジスタ７１は、制御パルス信号
ＰＳ１が印加されてから一定時間だけオンとなり、これ
により生じるトランジスタ７１のコレクタの電位の低下
により、初期電流印加スイッチ回路３のトランジスタ３
１、３２がオンとなる。

【００２２】この結果、制御パルス信号ＰＳ１が入力さ
れたのち一定時間だけ高電圧ＶＰがトランジスタ３１を
介して第１選択回路５に送られる。このとき、サイリス
タ駆動回路６Ａによって制御パルス信号ＰＳ１に対応す
るサイリスタ５Ａはオンになっているので、高電圧ＶＰ
が電磁弁ＳＶ１のソレノイドコイルＳＣ１に印加され
る。これにより初期電流がソレノイドコイルＳＣ１に流
れ、電磁弁ＳＶ１が高速で動作を開始することになる。
以上、高電圧印加制御回路７Ａの回路構成について説明
したが、高電圧印加制御回路７Ｂ〜７Ｆも同様の回路構
成であるから、これらについての説明は省略する。

【００２３】図４はサイリスタ駆動回路６Ａの詳細回路
図である。ここで、６１、６２はトランジスタ、６３〜
６７は抵抗器、６８はダイオードである。サイリスタ駆
動回路６Ａは、そこに入力される制御パルス信号ＰＳ１
のレベルが高レベルになるとトランジスタ６１がオンと
なり、これによりトランジスタ６２もオンとなってダイ
オード６８のアノードの電位が直流電圧ＶＢに略等しく
なり、対応するサイリスタ５Ａのトリガ端子５ＡＴを所
要の高レベル状態とし、サイリスタ５Ａを導通状態にす
ることができる。サイリスタ５Ａの導通状態は制御パル
ス信号ＰＳ１のレベルが低レベルになるまで継続する。
サイリスタ駆動回路６Ｂ〜６Ｆの回路構成もサイリスタ
駆動回路６Ａのそれと全く同様であるから、サイリスタ
駆動回路６Ｂ〜６Ｆの回路構成についての詳しい説明は
省略する。

【００２４】図５は保持電流供給回路８Ａの詳細回路図
である。保持電流供給回路８Ａは定電流制御部８０とフ
ライホイール回路９０とから成っている。定電流制御部
８０は、スイッチングトランジスタ８１と電流検出抵抗
器８２とが直列に接続され、直流電圧ＶＢがこの直列回
路を介して第２選択回路１０の対応するサイリスタ１０
Ａに印加されるように構成されている。したがって、サ
イリスタ１０Ａがオンになっている場合、電源電圧ＶＢ
の印加によって対応するソレノイドコイルＳＣ１に流れ
る電流が同時に電流検出抵抗器８２に流れ、これにより
電流検出抵抗器８２に生じた検出電圧ＶＲが電磁弁電流
ＩＳのレベルを示す検出信号として定電流回路８３に入
力されている。定電流回路８３は、そこに印加されてい
る制御パルス信号ＰＳ１が高レベルとなっている期間の
うち後述の如くして定められる定電流駆動制御期間中、
電磁弁ＳＶ１の定電流駆動のために検出電圧ＶＲに応答
してスイッチングトランジスタ８１をオン、オフ制御す
る。

【００２５】フライホイール回路９０は、定電流制御部
８０のスイッチングトランジスタ８１がオフとなってい
る場合にソレノイドコイルＳＣ１にフライホイール電流
を供給するための回路である。ここで、９１はフライホ
イールダイオード、９２はフライホイールダイオード９
１によるフライホイール電流を電磁弁ＳＶ１のソレノイ
ドコイルＳＣ１に流すのを許可、禁止するためのスイッ
チングトランジスタである。９３及び９４はスイッチン
グトランジスタ、９５〜１００は抵抗器、１０１はダイ
オード、１０２は定電圧ダイオード、１０３は抵抗器で
ある。本実施の形態では、制御パルス信号ＰＳ１が抵抗
器９５を介してスイッチングトランジスタ９３のベース
に印加されており、コンデンサＣの端子電圧であるコン
デンサ電圧ＶＣがフライホイール制御信号ＦＣとして入
力されている。フライホイール制御信号ＦＣは抵抗器１
００と定電圧ダイオード１０２を介してダイオード１０
１によってアースされているスイッチングトランジスタ
９３のエミッタに印加されている。

【００２６】この構成によると、コンデンサ電圧ＶＣが
ある値より小さく（負方向に大きく）ならなければ定電
圧ダイオード１０２が導通せず、スイッチングトランジ
スタ９３が導通状態となることはない。すなわち、コン
デンサ電圧ＶＣが定電圧ダイオード１０２のツェナー電
圧により定まる所定値、例えば−７０Ｖ、以上の場合に
は制御パルス信号ＰＳ１のレベルが高レベルとなっても
スイッチングトランジスタ９３はオフ状態のままであ
り、フライホイールダイオード９１を導通状態としてフ
ライホイール回路９０を動作させることはできない。し
かし、制御パルス信号ＰＳ１が高レベルになっている場
合においてコンデンサ電圧ＶＣが所定値（例えば−７０
Ｖ）より小さくなると、スイッチングトランジスタ９
３、９４がオンとなり、スイッチングトランジスタ９２
が導通してフライホイールダイオード９１によるフライ
ホイール電流を電磁弁ＳＶ１のソレノイドコイルＳＣ１
に流すことができる。

【００２７】このように、保持電流供給回路８Ａは、制
御パルス信号ＰＳ１が高レベルとなっている状態でソレ
ノイドコイルＳＣ１に大きな逆起電力が生じこれにより
コンデンサ電圧ＶＣが所定値以下になると、フライホイ
ール回路９０の動作が許可され、定電流駆動動作が行わ
れることになる。なお、保持電流供給回路８Ａは電磁弁
ＳＶ１のほか、電磁弁ＳＶ１と同時に定電流駆動される
ことのない別の電磁弁ＳＶ４も同様にして定電流駆動す
る。以上、保持電流供給回路８Ａの構成について説明し
たが、保持電流供給回路８Ｂ、８Ｃも同一の構成であ
る。

【００２８】図６は逆励磁電流供給回路１１Ａの詳細回
路図である。逆励磁電流供給回路１１Ａは、サイリスタ
１１０を有し、サイリスタ１１０のトリガ端子１１０Ｔ
とカソードとの間にはコンデンサ１１１及び抵抗器１１
２が並列に接続されている。総体的に符号１２０で示さ
れるのは制御パルス信号ＰＳ１のトレーリングエッジタ
イミングでサイリスタ１１０を導通させるためのトリガ
信号をトリガ端子１１０Ｔに印加するためのトリガ制御
回路であり、トランジスタ１２１、抵抗器１２２〜１２
５、及びコンデンサ１２６、１２７が図示の如く接続さ
れて成っている。制御パルス信号ＰＳ１は、コンデンサ
１２６及び抵抗器１２２を介してトランジスタ１２１の
ベースに印加されている。このように、トランジスタ１
２１の入力回路には、コンデンサ１２６と抵抗器１２２
とから成る時定数回路及び抵抗器１２３、１２４とコン
デンサ１２７とから成る別の時定数回路が設けられてい
るので、制御パルス信号ＰＳ１が高レベルから低レベル
に変化するトレーリングエッジタイミングから短時間だ
け第２選択回路１２のベースにベース電流が流れてトラ
ンジスタ１２１がオンとなり、サイリスタ１１０がこの
間だけオンとなる。この結果、コンデンサＣに蓄積され
ていた電荷はサイリスタ１１０を介してソレノイドコイ
ルＳＣ１に逆方向に流れ、その逆励磁を行うことができ
る。なお、この逆励磁が実行されるときは保持電流供給
回路８Ａの動作は停止している。以上、逆励磁電流供給
回路１１Ａの回路構成について説明したが、逆励磁電流
供給回路１１Ｂ〜１１Ｆの回路構成もこれと同一であ
る。

【００２９】次に、図１に示した電磁弁駆動装置１の動
作について図７の波形図を参照しながら説明する。な
お、図７において横軸は制御パルス信号ＰＳ１が低レベ
ルから高レベルとなったタイミング（リーディングエッ
ジタイミング）からの経過時間Ｔを示している。Ｔ＝０
において制御パルス信号ＰＳ１が低レベルから高レベル
になると（図７（Ａ））、トランジスタ７１、３２、３
１がオンとなる（図７（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ））。この
とき、サイリスタ駆動回路６Ａも動作し、トリガ信号６
ＡＴがサイリスタ５Ａのトリガ端子５ＡＴとサイリスタ
１０Ａのトリガ端子１０ＡＴとに同時に印加される。し
かし、サイリスタ５Ａのトリガ端子５ＡＴに接続された
コンデンサ５ＡＣと抵抗器５ＡＲとの時定数回路の時定
数の方が、サイリスタ１０Ａのトリガ端子１０ＡＴに接
続されたコンデンサ１０ＡＣと抵抗器１０ＡＲとの時定
数回路の時定数よりも小さいので、必ず第１選択回路５
のサイリスタ５Ａが導通してから第２選択回路１０のサ
イリスタ１０Ａが導通する。なお、簡単化のために図１
では抵抗器とコンデンサとから成る時定数回路は第１選
択回路５及び第２選択回路１０の各サイリスタのうちの
一部についてしか示されていないが、実際には抵抗器と
コンデンサとから成る時定数回路は第１選択回路５及び
第２選択回路１０の全てのサイリスタについて設けられ
ている。したがって、他の組み合うサイリスタ５Ｂと１
０Ｂ、５Ｃと１０Ｃ、・・・についても同様の動作とな
る。

【００３０】この結果、Ｔ＝０において高電圧ＶＰが電
磁弁ＳＶ１のソレノイドコイルＳＣ１に印加されるが、
昇圧回路２に設けられた高電圧蓄積用のコンデンサ２Ｃ
の放電により高電圧ＶＰのレベルは時間の経過と共に徐
々に低下する。そして、高電圧ＶＰが２０Ｖにまで低下
したＴ＝Ｔ１においてトランジスタ３２、３１はオフと
なる。そして、抵抗器７４とコンデンサ７７とによる制
御パルス信号ＰＳ１に対する積分動作のために、Ｔ＝Ｔ
２においてトランジスタ７２がオンとなってトランジス
タ７１がオフとなり（図７（Ｂ）、（Ｃ））、電磁弁Ｓ
Ｖ１に高電圧を印加する初期駆動動作が終了することに
なる。図７の（Ｇ）、（Ｈ）には、電磁弁ＳＶ１のソレ
ノイドコイルＳＣ１に流れる電磁弁電流ＳＩ及びソレノ
イドコイルＳＣ１に印加される電磁弁電圧ＳＶの各レベ
ル変化の様子が示されている。

【００３１】トランジスタ３１がオフとなると電磁弁Ｓ
Ｖのレベルが急速に低下し、電磁弁ＳＶが負の値となっ
た瞬間からコンデンサＣより電磁弁に電流が供給され
る。そして、電磁弁ＳＶが定電圧ダイオード１０２のツ
ェナー電圧で規定される電圧、この例では−７０Ｖ、に
達したＴ＝Ｔ３でトランジスタ９３、９４がオンとなり
（図７（Ｉ））、ソレノイドコイルＳＣ１にはアースか
らフライホイールダイオード９１を介して電流検出抵抗
器８２に流れる電流ｉが供給される（図７（Ｊ））。こ
のときソレノイドコイルＳＣ１に流れる電流は所定電流
以上であるから、スイッチングトランジスタ８１は未だ
オンとはならない。

【００３２】ただし、電磁弁ＳＶが零ボルト近辺となた
瞬間からフライホイールダイオード９１による電流供給
が開始されるまでの間は、定電流回路８３が間歇的に働
く。つまり、スイッチングトランジスタ８１がオンとな
り、電流検出抵抗器８２を通ってソレノイドコイルＳＣ
１に電流が供給されても、ソレノイドコイルＳＣ１には
既に所定レベル以上の電流が流れているのでスイッチン
グトランジスタ８１はすぐにオフとなるという動作が繰
り返されることになる。

【００３３】ソレノイドコイルＳＣ１に流れる電流、す
なわち電磁弁電流ＳＩが所定値以下となると、スイッチ
ングトランジスタ８１がオンとなり、直流電圧ＶＢがソ
レノイドコイルＳＣ１に印加される。これにより電磁弁
電流ＳＩが所定値よりも大きくなると、スイッチングト
ランジスタ８１が定電流回路８３によってオフとされ、
ソレノイドコイルＳＣ１にはアースからフライホイール
ダイオード９１を通って電流が供給される。この結果、
図７（Ｇ）に示されるように、電磁弁電流ＳＩのレベル
が略所定の一定値に保たれ、電磁弁ＳＶ１の定電流駆動
が実行されることになる。

【００３４】Ｔ＝Ｔ４において制御パルス信号ＰＳ１が
高レベルから低レベルに変化すると、このとき電磁弁Ｓ
Ｖ１のソレノイドコイルＳＣ１に生じた負電圧によりト
ランジスタ１２１とサイリスタ１１０とがオンとなり、
所定時間経過後のＴ＝Ｔ５においてトランジスタ１２１
とサイリスタ１１０とがオフとなる。Ｔ４＜Ｔ＜Ｔ５の
期間中、コンデンサＣに充電されていた電圧がサイリス
タ１２１を介してソレノイドコイルＳＣ１に逆極性で印
加され、ソレノイドコイルＳＣ１の逆励磁が行われる。
なお、Ｔ＝Ｔ４において制御パルス信号ＰＳ１のレベル
が低レベルとなるため保持電流供給回路８Ａの動作は停
止するので、フライホイール電流が流れることはない。
他の電磁弁ＳＶ２〜ＳＶ６も電磁弁ＳＶ１とは時間をず
らして全く同様にして駆動されるので、それらの動作に
ついての説明は省略する。

【００３５】以上の説明から明らかなように、電磁弁駆
動装置１に制御パルス信号ＰＳ１を印加するだけで、高
電圧供給部４、保持電流供給回路８Ａ及び逆励磁電流供
給回路１１Ａが所要のタイミングで連繋して動作し、電
磁弁ＳＶ１の高電圧ＶＰによる初期駆動、これにつづく
保持電流供給動作、及び電磁弁ＳＶ１の駆動終了直後に
おけるソレノイドコイルＳＣ１の逆励磁が順次所要のタ
イミングにて実行される。したがって、図１０で説明し
た制御信号生成ブロック１０５に相当する信号発生回路
は不要であり、回路構成を簡単にすることができる。

【００３６】ここで、高電圧ＶＰによる電磁弁ＳＶ１の
初期駆動の制御に関してはタイマ回路を用いてタイミン
グの制御を行っているが、このタイマ回路は高精度であ
る必要はないので安価な部品を使用でき、特にコストの
上昇要因となることはない。なお、このタイマ回路は、
図３に示したＣ−Ｒ時定数回路を利用した構成に代え
て、図８に示したように、アンドゲート２００の入力側
にタイマ２０１を設けたロジック回路として構成しても
てもよい。

【００３７】さらに、電磁弁駆動装置１の動作は電磁弁
の製造上のばらつきによる特性の不揃に左右されること
なく、高電圧ＶＰによる初期駆動から保持電流供給によ
る定電流駆動へ円滑に移行させることができ、電磁弁の
駆動を極めて安定に行うことができる。また、周囲温度
等の周囲環境変化に対しても大きく影響されず安定な動
作を期待することができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、（１）各制御モード専用信号が必要ないため、装置のハ
ードウェア量を大幅に削減できる。（２）高電圧初期駆動の制御に関してタイマ回路を用い
たが、若干のタイミング調整が必要であるが、そのタイ
マ回路の精度は低くても良いので高精度部品の使用は不
要であり、コストの低減を期待することができる。（３）電磁弁の製造ばらつきによらず高電圧初期駆動か
ら定電流駆動にスムーズに移行できる。同様に周囲温度
変化等の周囲環境変化があっても安定な動作を期待する
ことができる。等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電磁弁駆動装置の実施の形態の一
例を示すブロック図。

【図２】図１に示した初期電流印加スイッチ回路の詳細
回路図。

【図３】図１に示した高電圧印加制御回路の詳細回路
図。

【図４】図１に示したサイリスタ駆動回路の詳細回路
図。

【図５】図１に示した保持電流供給回路の詳細回路図。

【図６】図１に示した逆励磁電流供給回路の詳細回路
図。

【図７】図１に示した電磁弁駆動装置の動作を説明する
ための各部の信号波形図。

【図８】図３に示した高電圧印加制御回路の変形例を示
す回路図。

【図９】従来の電磁弁駆動装置の構成を示すブロック
図。

【図１０】図９に示す従来の電磁弁駆動装置の動作を説
明するための各部の信号波形図。

【符号の説明】

１電磁弁駆動装置４高電圧供給部７Ａ〜７Ｆ高電圧印加制御回路８Ａ〜８Ｃ保持電流供給回路９エネルギー蓄積回路１１Ａ〜１１Ｆ逆励磁電流供給回路ＤダイオードＣコンデンサＳＶ１〜ＳＶ６電磁弁ＳＣ１〜ＳＣ６ソレノイドコイルＰＳ１〜ＰＳ６制御パルス信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端がアースに接続された電磁弁のハイ
サイドに設けられ、所与の制御パルス信号に応答し駆動
初期段階において高電圧印加により素早く動作させた後
は定電流駆動状態に移行させ、駆動終了時には前記電磁
弁のソレノイドコイルを逆励磁するように前記電磁弁を
駆動するための電磁弁駆動装置において、前記電磁弁のソレノイドコイルに印加するための高電圧
を供給するための高電圧供給部と、前記制御パルス信号に応答し前記制御パルス信号のリー
ディングエッジタイミングから所定の時間だけ高電圧を
前記電磁弁のソレノイドコイルに与えるよう前記高電圧
供給部を制御するための高圧印加制御回路と、前記高電圧供給部から前記ソレノイドコイルに供給され
た高電圧の遮断時に前記ソレノイドコイルに生じる逆起
電力に応答して動作を開始し前記制御パルス信号のトレ
ーリングエッジタイミングまでの間前記ソレノイドコイ
ルに動作保持電流を供給して前記電磁弁の定電流駆動を
行う保持電流供給部と、前記ソレノイドコイルに生じた逆起電力によって電気的
エネルギーを蓄えておくためのエネルギー蓄積回路と、前記制御パルス信号に応答し、前記制御パルス信号のト
レーリングエッジタイミングにおいて該エネルギー蓄積
回路に蓄積された電気的エネルギーを前記ソレノイドコ
イルに逆励磁電流として供給開始する逆電流印加制御回
路とを備えたことを特徴とする電磁弁駆動装置。