JPH11141721A - Solenoid valve driving device - Google Patents

Solenoid valve driving device

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JPH11141721A
JPH11141721A JP9322009A JP32200997A JPH11141721A JP H11141721 A JPH11141721 A JP H11141721A JP 9322009 A JP9322009 A JP 9322009A JP 32200997 A JP32200997 A JP 32200997A JP H11141721 A JPH11141721 A JP H11141721A
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voltage
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capacitor
drive
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Kozo Kono
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely operate a solenoid valve with a high efficiency when battery voltage is reduced, in the case where it is controlled to apply high voltage outputted form a booster circuit on the solenoid valve using a N-type semiconductor switching element. SOLUTION: In a solenoid valve driving device which is provided with a N-channel FET 22A for on/off-controlling to apply a high voltage output HV outputted from a booster circuit 11 on a high side of a coil for the solenoid valve, and which is arranged to operate the solenoid valve with high speed by applying the high voltage output HV on the coil through the N-channel FET 22A in a driving initial step of the solenoid valve; a high side driving circuit 21 is arranged so as to drive the N-channel FET 22A, a capacitor 211 for supplying voltage used to drive the N-channel FET 22A is arranged in the high side driving circuit 21, and the capacitor 211 is charged by at least one of battery voltage VB and reverse electromotive voltage VR generated on a low side end of the coil.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁弁の駆動初期
段階において電磁弁コイルに昇圧回路からの高電圧をハ
イサイドスイッチを介して印加し、これにより電磁弁コ
イルに大電流を通電して電磁弁を高速で作動させるよう
にした電磁弁駆動装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention applies a high voltage from a booster circuit to a solenoid valve coil through a high-side switch in an initial stage of driving the solenoid valve, thereby supplying a large current to the solenoid valve coil. The present invention relates to an electromagnetic valve driving device that operates an electromagnetic valve at high speed.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、車両用燃料噴射システムにおい
て燃料噴射制御弁として用いられる電磁弁の動作を制御
する場合、電磁弁を高速に作動させることができ、電磁
弁のソレノイドコイルの焼付きを防止することができる
ようにした電磁弁駆動装置として、特開平6−2658
9号公報に開示されている構成が公知である。ここに開
示されている電磁弁駆動装置は、昇圧チョッパ回路によ
りバッテリ電圧よりも高い電圧を発生させてコンデンサ
に蓄えておき、コンデンサに蓄積された高電圧を電磁弁
の駆動初期に電磁弁のソレノイドコイルに印加し、電磁
弁を高速で作動させる構成となっている。高速で作動さ
せた後の電磁弁動作保持電流はバッテリより電流制限抵
抗器を介してソレノイドコイルに流される。
2. Description of the Related Art For example, when controlling the operation of a solenoid valve used as a fuel injection control valve in a vehicle fuel injection system, the solenoid valve can be operated at high speed, and seizure of the solenoid coil of the solenoid valve is prevented. Japanese Patent Laid-Open No. 6-2658 discloses a solenoid valve driving device capable of
The configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-99 is known. The solenoid valve driving device disclosed herein generates a voltage higher than a battery voltage by a step-up chopper circuit, stores the voltage in a capacitor, and stores the high voltage stored in the capacitor in a solenoid of the solenoid valve in an early stage of driving the solenoid valve. It is configured to apply a voltage to the coil to operate the solenoid valve at high speed. The solenoid valve operation holding current after high-speed operation is passed from the battery to the solenoid coil via the current limiting resistor.

【0003】ところで、この種の電磁弁を上述の如く駆
動制御する場合、電磁弁への通電制御はハイサイドスイ
ッチにより行うことが望ましい。これは、自動車等のボ
ディーがバッテリの−端子に接続されているので、電磁
弁を内燃機関車両の燃料噴射制御システムに用いた場合
に、電磁弁駆動用の配線がボディーとショートした場合
であっても、電磁弁をハイサイドスイッチで駆動制御す
る構成としておけば電磁弁はオンとはならず、安全であ
るとの理由による。
When driving this type of solenoid valve as described above, it is desirable to control the energization of the solenoid valve by a high-side switch. This is the case where the wiring for driving the solenoid valve is short-circuited to the body when the solenoid valve is used for the fuel injection control system of the internal combustion engine vehicle because the body of the automobile or the like is connected to the negative terminal of the battery. However, if the solenoid valve is configured to be driven and controlled by the high-side switch, the solenoid valve is not turned on and is safe.

【0004】電磁弁をハイサイドスイッチで駆動制御す
る構成を採用する場合、制御回路の構成が簡素化される
等の理由からそのハイサイドに設けられるスイッチ素子
をPNPトランジスタやPチャンネル電界効果トランジ
スタ(FET)とすることが考えられる。しかし、これ
らはNPNトランジスタやNチャンネルFETに比べて
耐圧が低く、若し高耐圧のものを使用しようとするとコ
ストが高くなってしまうといった問題点を有しているた
め、特開平6−26589号公報に記載されている電磁
弁駆動装置に見られるように、ハイサイドスイッチとし
てNPNトランジスタを用いた回路が広く採用されてい
る。この従来の回路は、公報の図3の(b)に示されて
いるように、電磁弁への駆動電流を制御するNPNトラ
ンジスタをPNPトランジスタによって駆動するように
構成したものである。
In the case of employing a configuration in which the solenoid valve is driven and controlled by a high-side switch, a switch element provided on the high side is replaced by a PNP transistor or a P-channel field-effect transistor (Si) because the configuration of the control circuit is simplified. FET). However, these have a problem that the breakdown voltage is lower than the NPN transistor and the N-channel FET, and if a high breakdown voltage transistor is used, the cost increases. As seen in the electromagnetic valve driving device described in the publication, a circuit using an NPN transistor as a high-side switch is widely used. In this conventional circuit, as shown in FIG. 3B of the publication, an NPN transistor for controlling a drive current to an electromagnetic valve is driven by a PNP transistor.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の回路構
成によると、NPNトランジスタのコレクタ−エミッタ
間電圧VCEは、PNPトランジスタのコレクタ−エミッ
タ間電圧VCEとNPNトランジスタのベース−エミッタ
間電圧VBEとの和であるから約2.3Vとなる。ここ
で、電磁弁の電流を例えば2Aとすると、NPNトラン
ジスタでの消費電力は4.6Wとなり、この値が無駄に
消費されてしまうのでバッテリにとって好ましくないば
かりか、無駄な発熱という点でも好ましいものではな
い。
However, according to the above circuit configuration, the collector-emitter voltage VCE of the NPN transistor is equal to the collector-emitter voltage VCE of the PNP transistor and the base-emitter voltage VBE of the NPN transistor. Since it is a sum, it becomes about 2.3V. Here, if the current of the solenoid valve is, for example, 2 A, the power consumption of the NPN transistor is 4.6 W, and this value is wastefully consumed, which is not only unfavorable for the battery but also preferable in terms of wasteful heat generation. is not.

【0006】また、電磁弁の最低作動電圧も2.3V上
昇してしまうので、バッテリ電圧の有効利用という点か
らも好ましくない。つまり、電磁弁への印加電圧はバッ
テリ電圧よりも2.3V程度低くなってしまうので、バ
ッテリ電圧が何らかの理由で低下したときに、昇圧回路
の動作が不十分となり、電磁弁が作動しなくなるおそれ
があるためである。
Further, the minimum operating voltage of the solenoid valve also increases by 2.3 V, which is not preferable from the viewpoint of effective use of the battery voltage. That is, since the voltage applied to the solenoid valve becomes lower than the battery voltage by about 2.3 V, when the battery voltage drops for some reason, the operation of the booster circuit becomes insufficient and the solenoid valve may not operate. Because there is.

【0007】このように、ハイサイドスイッチとして働
くNPNトランジスタ又はNチャンネルFETをPNP
トランジスタによって駆動させるようにした従来の回路
構成によると、消費電力の無駄を招いてしまうばかり
か、発熱という点で好ましいものではなく、しかも電磁
弁の最低作動電圧が上昇してしまうことにより、バッテ
リ電圧が低下したときに、電磁弁が作動しなくなる虞れ
があるといった種々の問題点を生じる。
As described above, an NPN transistor or an N-channel FET serving as a high-side switch is
According to the conventional circuit configuration driven by a transistor, not only is power consumption wasted, but it is not preferable in terms of heat generation, and the minimum operating voltage of the solenoid valve is increased. When the voltage decreases, various problems occur such that the solenoid valve may not operate.

【0008】本発明の目的は、昇圧回路からの高電圧を
電磁弁へ印加するのを制御する場合に、電磁弁のハイサ
イドに設けられたNPNトランジスタ又はNチャンネル
FETを用いてハイサイドスイッチを構成した場合にお
ける上述の問題点を解決することができるようにした、
電磁弁駆動装置を提供することにある。
An object of the present invention is to control the application of a high voltage from a booster circuit to a solenoid valve by using an NPN transistor or an N-channel FET provided on the high side of the solenoid valve to switch a high side switch. The above-mentioned problem in the case of configuring can be solved,
An object of the present invention is to provide a solenoid valve driving device.

【0009】[0009]

【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、バッテリ電圧を昇圧する昇圧回路
と、NチャンネルFET又はNPNトランジスタがスイ
ッチング素子として用いられており該昇圧回路からの高
電圧を電磁弁のコイルのハイサイドに印加するのをオ
ン、オフ制御するためのハイサイドスイッチ部とを有
し、前記電磁弁の駆動初期段階において該ハイサイドス
イッチ部を介して前記高電圧を前記電磁弁のコイルに印
加し前記電磁弁を高速で作動させるようにした電磁弁駆
動装置において、前記ハイサイドスイッチ部を駆動する
ための駆動回路を有し、該駆動回路には前記スイッチン
グ素子を駆動するために用いられる電圧を供給するため
のコンデンサが設けられており、該コンデンサが前記バ
ッテリ電圧と前記コイルのローサイド端に生じる逆起電
圧との少なくとも一方によって充電されるようになって
いる点にある。
A feature of the present invention for solving the above-mentioned problems is that a booster circuit for boosting a battery voltage and an N-channel FET or an NPN transistor are used as switching elements, A high-side switch unit for controlling on / off of applying a high voltage to the high side of the coil of the solenoid valve, and in the initial stage of driving the solenoid valve, the high voltage is applied via the high-side switch unit. Is applied to the coil of the solenoid valve to operate the solenoid valve at a high speed, comprising a drive circuit for driving the high-side switch unit, wherein the drive circuit includes the switching element A capacitor for supplying a voltage used to drive the battery, the capacitor being connected to the battery voltage and the coil. In that is adapted to be charged by at least one of the counter-electromotive voltage generated in the low-side end.

【0010】この構成によると、コンデンサがバッテリ
電圧によって充電された場合、この充電された電圧がス
イッチング素子のオン、オフ駆動のために用いられる。
コンデンサは、また、電磁弁への電流遮断時にそのコイ
ルのローサイド端に生じるバッテリ電圧よりは充分に高
い逆起電圧によっても充電されるようになっている。し
たがって、バッテリ電圧が何らかの理由で低下してコン
デンサに充分なレベルの電圧を充電することができず、
そのままではハイサイドスイッチ部を駆動できないよう
な状況が生じても、コンデンサが別途、上記逆起電圧に
よって充電され、ハイサイドスイッチ部を確実にオン、
オフ駆動することができる。
According to this configuration, when the capacitor is charged by the battery voltage, the charged voltage is used for driving the switching element on and off.
The capacitor is also charged by a back electromotive voltage which is sufficiently higher than the battery voltage generated at the low side end of the coil when current is cut off to the solenoid valve. Therefore, the battery voltage drops for some reason and the capacitor cannot be charged with a sufficient level of voltage.
Even if a situation occurs in which the high-side switch cannot be driven as it is, the capacitor is separately charged by the back electromotive voltage, and the high-side switch is reliably turned on.
It can be driven off.

【0011】なお、コンデンサの充電は、バッテリ電圧
及び逆起電圧のほか、昇圧回路に生じる高電圧を利用す
る構成とすることもできる。この場合、コンデンサの端
子電圧が過度に上昇するのを防止するため、その充電路
に適宜の値の抵抗器を挿入する構成としてもよいし、コ
ンデンサと並列に定電圧ダイオードを接続する構成とし
てもよい。
The capacitor can be charged by using a high voltage generated in the booster circuit in addition to the battery voltage and the back electromotive voltage. In this case, in order to prevent the terminal voltage of the capacitor from excessively rising, a configuration may be adopted in which a resistor having an appropriate value is inserted in the charging path, or a configuration in which a constant voltage diode is connected in parallel with the capacitor. Good.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図面を参照して説明する。図1は、本発明の電磁弁駆
動装置の一実施の形態を示すブロック図である。図1に
示されている電磁弁駆動装置1は図示しない車両用燃料
噴射システムの燃料噴射制御用の電磁弁を駆動するため
のものであり、電源部10、ハイサイド通電制御部2
0、ローサイド通電制御部30、駆動電流検出部40、
タイミング制御部50を備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the solenoid valve driving device of the present invention. The electromagnetic valve driving device 1 shown in FIG. 1 drives an electromagnetic valve for fuel injection control of a vehicle fuel injection system (not shown), and includes a power supply unit 10 and a high-side energization control unit 2.
0, low-side conduction control unit 30, drive current detection unit 40,
A timing control unit 50 is provided.

【0013】電源部10は、端子10Aに接続される例
えば12Vのバッテリ12のバッテリ電圧VBを例えば
160Vまで昇圧して高圧出力HVを出力する昇圧回路
11を備えている。
The power supply unit 10 includes a booster circuit 11 that boosts a battery voltage VB of a battery 12 of, for example, 12V connected to the terminal 10A to, for example, 160V and outputs a high voltage output HV.

【0014】昇圧回路11は、図2に示されるように、
昇圧用スイッチングFET素子11Aのオン/オフ動作
に伴い昇圧用コイル11Bにバッテリ12から蓄積され
る高電圧エネルギーを、ダイオード11Cを通して昇圧
用コンデンサ11Dに蓄積する公知の構成とされてい
る。
The booster circuit 11, as shown in FIG.
It has a known configuration in which high-voltage energy accumulated from the battery 12 in the boosting coil 11B with the on / off operation of the boosting switching FET element 11A is accumulated in the boosting capacitor 11D through the diode 11C.

【0015】図1に戻ると、ハイサイド通電制御部20
には、ハイサイド駆動回路21、ハイサイド駆動回路2
1に応答して高圧出力HVを電磁弁のコイル2に与える
のをオン、オフするためのハイサイドスイッチ部22、
ホールドドライブ駆動回路23、ホールドドライブ駆動
回路23に応答してバッテリ電圧VBをコイル2に与え
るのをオン、オフするためのホールドドライブスイッチ
部24が設けられている。
Referring back to FIG. 1, the high-side power supply control unit 20
Includes a high-side drive circuit 21 and a high-side drive circuit 2
A high-side switch unit 22 for turning on / off the application of the high-voltage output HV to the coil 2 of the solenoid valve in response to
A hold drive drive circuit 23 and a hold drive switch unit 24 for turning on / off applying the battery voltage VB to the coil 2 in response to the hold drive drive circuit 23 are provided.

【0016】ハイサイド駆動回路21は、タイミング制
御部50のハイサイドタイミング発生部51からのタイ
ミング信号PEAKに応答して、NチャンネルFETで
構成されるハイサイドスイッチ部22のオン、オフ動作
を制御するものである。ここで、ハイサイドスイッチ部
22は高耐圧特性に優れたNチャンネルFETで構成さ
れており、ハイサイドスイッチ部22を構成するNチャ
ンネルFETのオン、オフを駆動するために、ハイサイ
ド駆動回路21が設けられている。ハイサイド駆動回路
21は、後で図3を参照して詳細に説明されるように、
NチャンネルFETをオン、オフ駆動するために用いら
れる電圧を供給するためのコンデンサを具備しており、
このコンデンサが、バッテリ電圧VBとコイル2のロー
サイド端に生じる逆起電圧との少なくとも一方により充
電され、これによりハイサイドスイッチ部22の駆動を
確実に行うことができる構成となっている。
The high-side drive circuit 21 controls the on / off operation of the high-side switch 22 composed of an N-channel FET in response to a timing signal PEAK from the high-side timing generator 51 of the timing controller 50. Is what you do. Here, the high-side switch section 22 is formed of an N-channel FET having an excellent high withstand voltage characteristic, and a high-side drive circuit 21 is provided to drive the N-channel FET constituting the high-side switch section 22 on and off. Is provided. The high-side drive circuit 21, as will be described later in detail with reference to FIG.
A capacitor for supplying a voltage used to drive the N-channel FET on and off;
This capacitor is charged by at least one of the battery voltage VB and the back electromotive voltage generated at the low side end of the coil 2, so that the high side switch unit 22 can be driven reliably.

【0017】ホールドドライブ駆動回路23は、コイル
2の高速駆動のためにハイサイドスイッチ部22により
高圧出力HVをコイル2に印加してコイル2に大電流を
所定期間流すのが終了した後、コイル2にこの大電流よ
りも小さい所要の電流を電磁弁の動作保持のために供給
する目的で、ハイサイドスイッチ部22がオフとされた
後、電磁弁の保持駆動が必要な所要の期間だけホールド
ドライブスイッチ部24をオン状態とし、バッテリ電圧
VBをコイル2に印加させるための回路である。ホール
ドドライブ駆動回路23はタイミング制御部50のホー
ルドドライブタイミング発生部52から後述の如くして
出力されるタイミング信号HOLDに応答してホールド
ドライブスイッチ部24を構成するスイッチング素子で
あるPチャンネルFET24Aをオン、オフ制御する。
The hold drive driving circuit 23 applies a high-voltage output HV to the coil 2 by the high side switch unit 22 to drive the coil 2 at a high speed, and after a large current is passed through the coil 2 for a predetermined period, 2 to supply a required current smaller than the large current for maintaining the operation of the solenoid valve, after the high-side switch 22 is turned off, the hold is performed only for a required period during which the solenoid valve needs to be held and driven. This is a circuit for turning on the drive switch unit 24 and applying the battery voltage VB to the coil 2. The hold drive drive circuit 23 turns on a P-channel FET 24A, which is a switching element of the hold drive switch 24, in response to a timing signal HOLD output from the hold drive timing generator 52 of the timing controller 50 as described later. To control off.

【0018】このPチャンネルFET24Aのドレイン
とアースとの間には、ダイオード3、4が図示の如く接
続されている。ダイオード4はフライホイールダイオー
ドであり、PチャンネルFET24Aが後述するように
してオフとなった場合、そのときコイル2に生じた逆起
電圧によりその直後にコイル2にフライホイール電流を
供給することができる公知の回路構成である。
Diodes 3 and 4 are connected between the drain of the P-channel FET 24A and the ground as shown. The diode 4 is a flywheel diode, and when the P-channel FET 24A is turned off as described later, a flywheel current can be supplied to the coil 2 immediately thereafter by the back electromotive voltage generated in the coil 2. This is a known circuit configuration.

【0019】ここで、ホールドドライブスイッチ部24
には、バッテリ電圧VBが低い場合でも確実に作動させ
るためにPチャンネル型のFETが用いられているが、
Nチャンネル型のFET素子を用いることもできる。
Here, the hold drive switch section 24
Uses a P-channel FET to ensure operation even when the battery voltage VB is low.
An N-channel type FET element can also be used.

【0020】ローサイド通電制御部30には、ローサイ
ド駆動回路31、ローサイドスイッチ部32、及び逆起
電圧検出部33が設けられている。ローサイド駆動回路
31は、タイミング制御部50のローサイドタイミング
発生部53からのタイミング信号LOWのレベルが高レ
ベル状態になったことに応答して、ローサイドスイッチ
部32を構成するスイッチング素子であるNチャンネル
FET(図示せず)がオン状態となる。駆動電流検出部
40はコイル2を流れる電磁弁駆動電流IVのレベルを
検出するために設けられている。
The low-side energization control section 30 includes a low-side drive circuit 31, a low-side switch section 32, and a back electromotive voltage detection section 33. The low-side drive circuit 31 responds to the fact that the level of the timing signal LOW from the low-side timing generation section 53 of the timing control section 50 has changed to the high level state. (Not shown) is turned on. The drive current detector 40 is provided to detect the level of the solenoid valve drive current IV flowing through the coil 2.

【0021】コイル2に流れている電流が急激に遮断さ
れた場合にコイル2に生じる逆起電圧は逆起電圧検出部
33において検出され、逆起電圧の値が所定値(例えば
60V)以上となった場合にローサイドスイッチ部32
をオン状態とし、これにより逆起電圧の値が所定値以上
に上昇するのを防止している。
The back electromotive voltage generated in the coil 2 when the current flowing through the coil 2 is suddenly cut off is detected by the back electromotive voltage detection unit 33, and the value of the back electromotive voltage is set to a predetermined value (for example, 60 V) or more. The low-side switch unit 32
Is turned on, thereby preventing the value of the back electromotive voltage from rising above a predetermined value.

【0022】タイミング制御部50は、ハイサイドタイ
ミング発生部51、ホールドドライブタイミング発生部
52、ローサイドタイミング発生部53から成ってい
る。各タイミング発生部51、52、53は、電磁弁の
開弁期間を示すために外部から入力される電磁弁駆動信
号DRVに基づき、ハイサイド駆動回路21、ホールド
ドライブ駆動回路23、ローサイド駆動回路31に対し
タイミング信号PEAK、タイミング信号HOLD、及
びタイミング信号LOWを出力する。
The timing controller 50 comprises a high side timing generator 51, a hold drive timing generator 52, and a low side timing generator 53. Each of the timing generators 51, 52, and 53 is provided with a high-side drive circuit 21, a hold drive drive circuit 23, and a low-side drive circuit 31 based on a solenoid valve drive signal DRV input from outside to indicate the valve opening period of the solenoid valve. , A timing signal PEAK, a timing signal HOLD, and a timing signal LOW.

【0023】ここで、タイミング信号PEAKは、コイ
ル2に高速駆動用の大きな電流を流すためのピーク期間
(図4参照)を規定するための信号である。タイミング
信号HOLDは、コイル2に上述のように大きな電流を
流して電磁弁を迅速に開弁完了させた後、電磁弁のこの
作動状態を保持するに足る比較的小さい電流をコイル2
に供給するのを制御するための信号である。タイミング
信号LOWは、コイル2に対する駆動電流の供給を停止
させるための制御を行うための信号である。なお、電磁
弁駆動信号DRVに応答して各タイミング信号PEA
K、HOLD及びLOWを発生させるための回路構成そ
れ自体は公知であるから、ここでは、タイミング制御部
50の回路構成についてのこれ以上詳しい説明を行うこ
とを省略する。
Here, the timing signal PEAK is a signal for defining a peak period (see FIG. 4) for supplying a large current for high-speed driving to the coil 2. The timing signal HOLD is supplied with a relatively small current sufficient to maintain the operating state of the solenoid valve after the solenoid valve is quickly opened by supplying a large current to the coil 2 as described above.
Is a signal for controlling the supply to The timing signal LOW is a signal for performing control for stopping supply of the drive current to the coil 2. Each timing signal PEA in response to the solenoid valve drive signal DRV
Since a circuit configuration for generating K, HOLD, and LOW is known per se, a detailed description of the circuit configuration of the timing control unit 50 will be omitted here.

【0024】次に、ハイサイド駆動回路21及びハイサ
イドスイッチ部22のより具体的な構成について図3を
参照して説明する。
Next, a more specific configuration of the high side drive circuit 21 and the high side switch section 22 will be described with reference to FIG.

【0025】ハイサイド駆動回路21は、既に説明した
ように、スイッチング素子として働くNチャンネルFE
T22Aから構成され、そのドレインには高圧出力HV
が供給され、そのソースはコイル2のハイサイド端に接
続されている。そして、NチャンネルFET22Aのゲ
ートにハイサイド駆動回路21が設けられている。
As described above, the high-side drive circuit 21 is an N-channel FE that functions as a switching element.
T22A, whose drain has a high voltage output HV
And its source is connected to the high side end of the coil 2. The high-side drive circuit 21 is provided at the gate of the N-channel FET 22A.

【0026】ハイサイド駆動回路21は、タイミング信
号PEAKに応答してNチャンネルFET22Aをオ
ン、オフ制御するための回路であり、NチャンネルFE
T22Aの駆動のための電圧を蓄積しておくためのコン
デンサ211を有している。コンデンサ211の一端は
共通線212を介してコイル2のハイサイド端に接続さ
れ、コンデンサ211の他端は抵抗器213を介してダ
イオード214、215の各カソードに共通に接続され
ている。ダイオード214のアノードは端子21Aを介
してバッテリ電圧VBが供給されている端子10Aに接
続され、ダイオード215のアノードは端子21Bを介
してコイル2のローサイド端子に接続されている(図1
参照)。コンデンサ211と並列に接続されている定電
圧ダイオード216は、コンデンサ211の両端に過大
な充電電圧が印加されるのを防止するためのものであ
り、例えば180V程度のツェナー電圧のものが使用さ
れる。
The high-side drive circuit 21 is a circuit for controlling ON / OFF of the N-channel FET 22A in response to the timing signal PEAK.
It has a capacitor 211 for storing a voltage for driving T22A. One end of the capacitor 211 is connected to the high side end of the coil 2 via a common line 212, and the other end of the capacitor 211 is commonly connected to each cathode of the diodes 214 and 215 via a resistor 213. The anode of the diode 214 is connected to the terminal 10A to which the battery voltage VB is supplied via the terminal 21A, and the anode of the diode 215 is connected to the low side terminal of the coil 2 via the terminal 21B (FIG. 1).
reference). The constant voltage diode 216 connected in parallel with the capacitor 211 is for preventing an excessive charging voltage from being applied to both ends of the capacitor 211. For example, a diode having a Zener voltage of about 180 V is used. .

【0027】217はPNP型トランジスタ、218〜
220は抵抗器であり、これらは図3に示されているよ
うに接続されている。PNP型トランジスタ217のベ
ースには抵抗器219を介してタイミング信号PEAK
が印加される構成となっている。
217 is a PNP transistor, 218 to
Reference numeral 220 denotes resistors, which are connected as shown in FIG. The timing signal PEAK is connected to the base of the PNP transistor 217 via a resistor 219.
Is applied.

【0028】ハイサイド駆動回路21は上述の如く構成
されているので、端子21Aに印加されているバッテリ
電圧VBによりダイオード214及び抵抗器213を介
してコンデンサ211が充電される。これの経路によ
り、コンデンサ211に充電される電圧のレベルはバッ
テリ電圧VBまでである。
Since the high-side drive circuit 21 is configured as described above, the capacitor 211 is charged via the diode 214 and the resistor 213 by the battery voltage VB applied to the terminal 21A. Through this path, the level of the voltage charged in the capacitor 211 is up to the battery voltage VB.

【0029】さらに、端子21Bには、コイル2に生じ
る逆起電圧(約60V程度)がそのローサイドから取り
込まれ、ダイオード215、抵抗器213を介してコン
デンサ211がこの逆起電圧によっても充電される。こ
のため、例えばバッテリ電圧VBが低下(最低6V程度
まで低下することがある)し、コンデンサ211のその
ときの充電電圧のレベルがNチャンネルFET22Aを
オンさせるに足りない場合であっても、バッテリ電圧V
Bよりは充分に高い逆起電圧による充電によってコンデ
ンサ211をNチャンネルFET22Aをオンさせるの
に充分なレベルにまで充電することが可能となる。この
結果、バッテリ電圧が低下してしまった場合であっても
NチャンネルFET22Aを確実に動作させることがで
きるようになっている。
Further, a back electromotive voltage (approximately 60 V) generated in the coil 2 is taken into the terminal 21B from its low side, and the capacitor 211 is charged by the back electromotive voltage via the diode 215 and the resistor 213. . For this reason, for example, even when the battery voltage VB drops (it may drop to at least about 6 V) and the level of the charging voltage of the capacitor 211 at that time is insufficient to turn on the N-channel FET 22A, V
By charging with a back electromotive voltage sufficiently higher than B, the capacitor 211 can be charged to a level sufficient to turn on the N-channel FET 22A. As a result, even when the battery voltage has dropped, the N-channel FET 22A can be reliably operated.

【0030】定電圧ダイオード216は、ハイサイドス
イッチ部22のNチャンネルFET22Aのゲート−ソ
ース間電圧がその絶対最大定格を超えないようにコンデ
ンサ211の充電電圧を制限する。
The constant voltage diode 216 limits the charging voltage of the capacitor 211 so that the gate-source voltage of the N-channel FET 22A of the high-side switch section 22 does not exceed its absolute maximum rating.

【0031】そして、タイミング制御部50のハイサイ
ドタイミング発生部51から、タイミング信号PEAK
が抵抗器219を介してトランジスタ217のベースに
印加されると、トランジスタ217がオンされ、Nチャ
ンネルFET22Aのゲートにコンデンサ211の充電
電圧が印加されることで、NチャンネルFET22Aが
バッテリ電圧VBのいかんに拘らず、確実にオンするよ
うになっている。
Then, the timing signal PEAK is output from the high side timing generator 51 of the timing controller 50.
Is applied to the base of the transistor 217 via the resistor 219, the transistor 217 is turned on, and the charging voltage of the capacitor 211 is applied to the gate of the N-channel FET 22A. Regardless, it is surely turned on.

【0032】ハイサイド駆動回路21を上述の如く構成
してNチャンネルFETをオン、オフ制御する回路構成
によれば、NチャンネルFET22Aのゲート−ソース
間の電圧Vgsを5V程度とすると、そのオン抵抗はNチ
ャンネルFET22Aの動作特性上、0.1Ωとなり損
失は低下する。このとき、5V程度の電位差をもってN
チャンネルFET22Aを駆動したとき、オン抵抗が
0.1Ω程度であることから、2Aの通電電流でも損失
は0.4W程度である。また、NPN型のスイッチング
トランジスタの場合、ベース−エミッタ間の電圧Vbeを
2V程度とすることで、コレクタ−エミッタ間の電圧V
ceが0.3V程度となり損失は低下する。
According to the circuit configuration in which the high-side drive circuit 21 is configured as described above to control ON / OFF of the N-channel FET, when the gate-source voltage Vgs of the N-channel FET 22A is about 5 V, the ON resistance Is 0.1 Ω due to the operating characteristics of the N-channel FET 22A, and the loss is reduced. At this time, with a potential difference of about 5 V, N
When the channel FET 22A is driven, the on-resistance is about 0.1Ω, so that the loss is about 0.4W even at a current of 2A. In the case of an NPN type switching transistor, the voltage Vbe between the collector and the emitter is set by setting the voltage Vbe between the base and the emitter to about 2 V.
ce becomes about 0.3 V, and the loss decreases.

【0033】したがって、図1に示した構成によれば、
NチャンネルFET又はNPN型トランジスタをハイサ
イドスイッチ部22に用いるので、いずれにしても電力
損失が少なくて通電電流による発熱の点で有利となるほ
か、バッテリ電圧VB及び又はコイル2に生じる逆起電
圧によりコンデンサを充電してこの充電電圧を用いてハ
イサイドスイッチ部22を駆動するので、Nチャンネル
FET又はNPN型トランジスタをバッテリ電圧VBの
低下に拘らず確実にオン、オフ制御することができる。
Therefore, according to the configuration shown in FIG.
Since an N-channel FET or an NPN-type transistor is used for the high-side switch section 22, the power loss is small in any case, which is advantageous in terms of heat generation due to the flowing current, and the battery voltage VB and / or the back electromotive voltage generated in the coil 2. And the high-side switch unit 22 is driven by using the charging voltage, so that the N-channel FET or the NPN transistor can be reliably turned on and off regardless of the decrease in the battery voltage VB.

【0034】次に、以上のように構成された電磁弁駆動
装置1の動作について説明する。まず、図4に示すよう
に、t=t1のタイミングで電磁弁駆動信号DRVが立
ち下がると同図(A)、図1のハイサイドタイミング発
生部51及びローサイドタイミング発生部53から、ハ
イサイド駆動回路21、ローサイド駆動回路31に対し
て、与えられるタイミング信号PEAK及びタイミング
信号LOWの各レベルが立ち上がる(同図(B)〜
(D))。
Next, the operation of the solenoid valve driving device 1 configured as described above will be described. First, as shown in FIG. 4, when the solenoid valve drive signal DRV falls at the timing of t = t1, the high-side drive section 51 and the low-side timing generator 53 shown in FIG. The respective levels of the timing signal PEAK and the timing signal LOW applied to the circuit 21 and the low-side drive circuit 31 rise ((B) in FIG.
(D)).

【0035】すなわち、電磁弁駆動信号DRVのレベル
の立ち下がり(電磁弁オン)に同期してタイミング信号
PEAK及びタイミング信号LOWの各レベルが立ち上
がる。この結果、t=t1において、タイミング信号P
EAKに応答して、ハイサイド駆動回路21がハイサイ
ドスイッチ部22をオン状態にすると共に、タイミング
信号LOWに応答してローサイド駆動回路31がローサ
イドスイッチ部32をオン状態にする。昇圧回路11か
らの高圧出力HVによるコイル2の両端の印加電圧VA
は、図4の(F)に示されるように、急激に大きくなっ
た後、タイミング信号PEAKがオフされるまで徐々に
下がる電圧波形となる。これは、t=t1において昇圧
回路11からの電圧が(この例では、約160V程度)
がコイル2に印加されることにより、コイル2に大きな
電流が流れ、昇圧回路11から電気エネルギーが放出さ
れるので、昇圧回路11からの高圧出力HVのレベルが
時間の経過と共に低下するからである。コイル2を流れ
る電磁弁駆動電流IVは、同図の(E)に示されるよう
に、一旦増大した後、t=t2のタイミング信号PEA
Kの立ち下がりに合わせてタイミング信号LOWも立ち
下がることで、急激に低下し、第2しきい値Lbよりも
小さくなる電流波形となる。
That is, the levels of the timing signal PEAK and the timing signal LOW rise in synchronization with the fall of the level of the solenoid valve drive signal DRV (the solenoid valve is turned on). As a result, at t = t1, the timing signal P
In response to the EAK, the high-side drive circuit 21 turns on the high-side switch unit 22, and in response to the timing signal LOW, the low-side drive circuit 31 turns on the low-side switch unit 32. Voltage VA applied to both ends of coil 2 by high voltage output HV from booster circuit 11
As shown in FIG. 4 (F), the voltage waveform becomes a voltage waveform that rapidly increases and then gradually decreases until the timing signal PEAK is turned off. This is because the voltage from the booster circuit 11 at t = t1 (about 160 V in this example)
Is applied to the coil 2, a large current flows through the coil 2, and electric energy is released from the booster circuit 11, so that the level of the high-voltage output HV from the booster circuit 11 decreases over time. . The solenoid valve drive current IV flowing through the coil 2 once increases, as shown in FIG. 3E, and then reaches the timing signal PEA at t = t2.
When the timing signal LOW falls in accordance with the fall of K, the current waveform sharply falls and becomes a current waveform smaller than the second threshold value Lb.

【0036】このとき、タイミング信号LOWの立ち下
がりに伴い電磁弁に生じる渦電流のために、電磁弁駆動
電流IVは、点線aで示されるように、第2しきい値L
bを下回った後に上昇しようとする。しかし、コイル2
に生じる逆起電力の大きさは逆起電圧検出部33におい
て検出されており、電磁弁コイル2に生じる逆起電力の
大きさが所定の値を超えた場合にローサイドスイッチ部
32がオフとなり、コイル2に流れる電磁弁駆動電流I
Vを遮断する構成となっている。t2直後にあっては第
2しきい値Lbを境として図1のローサイドスイッチ部
32がオン、オフ動作を繰返すことで、コイル2の逆起
電力による電磁弁駆動電流IVの上昇が抑制され、コイ
ル2の駆動電流が略一定の値に保たれる。この一定の値
は、t1〜t2において電磁弁を迅速に作動させるため
に与えられるコイル2への高電流よりも小さな値であ
る。図4の(D)にタイミング信号LOWの波形を示
す。
At this time, due to the eddy current generated in the solenoid valve in accordance with the fall of the timing signal LOW, the solenoid valve drive current IV becomes the second threshold value L as shown by the dotted line a.
Try to rise after dropping below b. However, coil 2
The magnitude of the back electromotive force is detected by the back electromotive voltage detection unit 33, and when the magnitude of the back electromotive force generated in the solenoid valve coil 2 exceeds a predetermined value, the low side switch unit 32 is turned off, Solenoid valve drive current I flowing through coil 2
V is cut off. Immediately after t2, the low-side switch unit 32 of FIG. 1 repeats the on / off operation at the second threshold Lb as a boundary, thereby suppressing an increase in the solenoid valve driving current IV due to the back electromotive force of the coil 2, The drive current of the coil 2 is maintained at a substantially constant value. This constant value is smaller than the high current to the coil 2 provided for quickly operating the solenoid valve from t1 to t2. FIG. 4D shows a waveform of the timing signal LOW.

【0037】またこのとき、コイル2に生じる逆起電圧
VR(図4の(G))は、図1のハイサイド駆動回路2
1に与えられており、図3に示したコンデンサ211に
充電される。これにより、何らかの理由によりバッテリ
電圧VBが低下し、バッテリ電圧VBによるコンデンサ
211の充電電圧が低く、トランジスタ217での電圧
降下のためにハイサイドスイッチ部22のNチャンネル
FET22Aをオンさせるに足りない場合であっても、
コイル2に生じる逆起電力による充電により、コンデン
サ211の充電電圧をハイサイド駆動回路21及びハイ
サイドスイッチ部22を駆動するのに十分な程度にまで
高められることから、NチャンネルFET22Aを正常
に動作させることができることは既述の通りである。
At this time, the back electromotive voltage VR ((G) in FIG. 4) generated in the coil 2 corresponds to the high-side drive circuit 2 in FIG.
1 and is charged in the capacitor 211 shown in FIG. As a result, the battery voltage VB decreases for some reason, the charging voltage of the capacitor 211 by the battery voltage VB is low, and the voltage drop in the transistor 217 is insufficient to turn on the N-channel FET 22A of the high-side switch unit 22. Even
The charging by the back electromotive force generated in the coil 2 increases the charging voltage of the capacitor 211 to a level sufficient to drive the high-side drive circuit 21 and the high-side switch unit 22, so that the N-channel FET 22A operates normally. This can be performed as described above.

【0038】次に、図5を参照し、コンデンサ211へ
の充電動作について詳細に説明する。タイミングT1に
おいてコンデンサ211がバッテリ電圧VB(この例で
は12V)にまで充電されており、ここでタイミング信
号PEAKの入力によりトランジスタ217がオンし、
ハイサイドスイッチ部22をオン状態とすると、図4の
(C)にしめされるように電磁弁駆動電流IVのレベル
は急激に上昇する。
Next, the operation of charging the capacitor 211 will be described in detail with reference to FIG. At the timing T1, the capacitor 211 is charged to the battery voltage VB (12 V in this example), and the transistor 217 is turned on by the input of the timing signal PEAK.
When the high-side switch unit 22 is turned on, the level of the solenoid valve drive current IV sharply increases as shown in FIG.

【0039】ハイサイドスイッチ部22のオン動作のた
めにコンデンサ211に蓄積された電荷が放電するた
め、図4の(A)に示されるように、コンデンサ211
の充電電圧レベルは徐々に低下する。しかし、タイミン
グT2において電磁弁のコイル2の大電流駆動が終了す
ると、コイル2のローサイド端には逆起電圧VR1が生
じ、これによりコンデンサ211が充電される。この結
果、コンデンサ211の充電電圧レベルは12Vより大
きな値にまで戻る。さらに、タイミングT3において電
磁弁の駆動が終了することにより生じる別の逆起電圧V
R2によってコンデンサ211が再び充電され、コンデ
ンサ211の充電電圧は更に上昇する。
Since the electric charge stored in the capacitor 211 is discharged for the ON operation of the high-side switch section 22, the capacitor 211 is turned off as shown in FIG.
The charging voltage level gradually decreases. However, when the large current driving of the coil 2 of the solenoid valve ends at the timing T2, the back electromotive voltage VR1 is generated at the low side end of the coil 2, and the capacitor 211 is charged. As a result, the charging voltage level of the capacitor 211 returns to a value larger than 12V. Further, another counter electromotive voltage V generated when the driving of the solenoid valve ends at timing T3.
The capacitor 211 is charged again by R2, and the charged voltage of the capacitor 211 further increases.

【0040】以上の説明から判るように、コンデンサ2
11はバッテリ電圧VBのみならず、コイル2の駆動に
よって生じる逆起電圧をも利用して充電されるので、バ
ッテリ電圧VBの低下によってハイサイドスイッチ部2
2のオン、オフ制御が不可能となることがなく、ハイサ
イドスイッチ部22を確実に駆動することができるよう
になる。
As can be seen from the above description, the capacitor 2
11 is charged using not only the battery voltage VB but also the back electromotive voltage generated by the driving of the coil 2, so that the high-side switch unit 2 is charged by a decrease in the battery voltage VB.
Thus, the high-side switch unit 22 can be reliably driven without making the on / off control of the second unit impossible.

【0041】また、逆起電圧による充電は、電磁弁に与
えたエネルギーを回生することであるから、本来ならば
フライホイール素子の熱として消費しなければならなか
ったエネルギーを有効に利用することとなり、熱負荷が
軽減されるという利点も有している。
Since the charging by the back electromotive voltage regenerates the energy given to the solenoid valve, the energy that would otherwise have been consumed as heat of the flywheel element is effectively used. Another advantage is that the heat load is reduced.

【0042】さらに、NチャンネルFETやNPNトラ
ンジスタをハイサイドスイッチ部22の素子として使用
するから、P型の素子の使用に比べて電力損失が少な
く、発熱も少ない。また、ハイサイドスイッチ部22に
おける電圧降下が小さくでき、電磁弁の最低動作電圧を
低くすることが可能である。
Further, since an N-channel FET or an NPN transistor is used as an element of the high-side switch section 22, less power loss and less heat are generated as compared with the use of a P-type element. Further, the voltage drop in the high-side switch section 22 can be reduced, and the minimum operating voltage of the solenoid valve can be reduced.

【0043】図4に戻ると、時間の経過により、コイル
2に生じた逆起電力が減少し、図4の(E)に示すよう
に電磁弁駆動電流IVが第1しきい値Laを下回ると、
タイミング信号HOLDのオン/オフによって電磁弁駆
動電流IVが略第1しきい値Laのレベルに維持され
る。これは、駆動電流検出部40において検出されたそ
の時の電磁弁駆動電流IVの値がホールドドライブタイ
ミング発生部52に入力されており、電磁弁駆動電流I
Vが第1しきい値Laよりも小さくなった場合にタイミ
ング信号HOLDのレベルを「H」とすることにより実
現される。
Returning to FIG. 4, the back electromotive force generated in the coil 2 decreases with the lapse of time, and the solenoid valve driving current IV falls below the first threshold value La as shown in FIG. When,
The ON / OFF timing signal HOLD keeps the solenoid valve drive current IV substantially at the level of the first threshold value La. This is because the value of the solenoid valve drive current IV detected by the drive current detection unit 40 at that time is input to the hold drive timing generation unit 52, and the solenoid valve drive current I
This is realized by setting the level of the timing signal HOLD to “H” when V becomes smaller than the first threshold value La.

【0044】このようにして、電磁弁の駆動期間が終了
するt=t5のタイミングになると、電磁弁駆動信号D
RVのレベルが立ち上がり(電磁弁オフ)、タイミング
信号LOWのレベルが立ち下がる。この結果、コイル2
への電流供給が遮断され、電磁弁駆動電流IVは急速に
減少し、零となる。なお、この場合、図4の(G)に示
されるように、電磁弁駆動終了時であるt=t5におい
て、コイル2に逆起電力が生じることになるが、ハイサ
イドスイッチ部22及びローサイドスイッチ部32は両
方共オフとなっており、この逆起電力によりハイサイド
駆動回路21のコンデンサ211が充電される。
As described above, at the timing t = t5 when the drive period of the solenoid valve ends, the solenoid valve drive signal D
The level of RV rises (the solenoid valve is turned off), and the level of the timing signal LOW falls. As a result, coil 2
The current supply to the solenoid valve is cut off, and the solenoid valve drive current IV rapidly decreases to zero. In this case, as shown in FIG. 4G, at t = t5 when the solenoid valve is driven, a counter electromotive force is generated in the coil 2. However, the high-side switch unit 22 and the low-side switch Both parts 32 are off, and the capacitor 211 of the high-side drive circuit 21 is charged by the back electromotive force.

【0045】この実施の形態では、N型のスイッチング
素子として電界効果トランジスタ(FET)を用いた場
合について説明したが、この例に限らずNPNトランジ
スタ等の他のN型の半導体スイッチング素子を用いるこ
ともできる。
In this embodiment, the case where a field effect transistor (FET) is used as the N-type switching element has been described. However, the present invention is not limited to this example, and other N-type semiconductor switching elements such as NPN transistors may be used. Can also.

【0046】さらに、この実施の形態では、コイル2の
逆起電圧をハイサイド駆動回路21のコンデンサ211
の充電用電圧として用いた場合について説明したが、昇
圧回路11の高圧出力等をコンデンサ211の充電電圧
として用いるようにしてもよい。この場合には抵抗器を
介してコンデンサ211の充電を行うようにしてコンデ
ンサ211の充電電圧が過度に上昇するのを抑えるよう
にすることが望ましい。
Further, in this embodiment, the back electromotive voltage of the coil 2 is
Although the description has been given of the case where the voltage is used as the charging voltage, the high voltage output of the booster circuit 11 or the like may be used as the charging voltage of the capacitor 211. In this case, it is desirable to charge the capacitor 211 via a resistor so as to suppress the charging voltage of the capacitor 211 from excessively increasing.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明によれば、スイッチング素子とし
てNチャンネルFET又はNPNトランジスタを用いて
電磁弁のコイルのハイサイドでコイルに印加する高電圧
のオン、オフを制御する構成において、ハイサイドスイ
ッチング素子のオン、オフ駆動のための電圧として、バ
ッテリ電圧又はコイルの逆起電圧を用いてコンデンサに
蓄積された電圧を用いる構成としたので、例えばバッテ
リ電圧が低下した場合であっても、ハイサイドのスイッ
チング素子の動作が確実に行われ、電磁弁を確実に作動
させることができる。
According to the present invention, there is provided a high-side switching device for controlling the on / off of a high voltage applied to a coil on the high side of a coil of an electromagnetic valve by using an N-channel FET or an NPN transistor as a switching element. Since the voltage stored in the capacitor using the battery voltage or the back electromotive voltage of the coil is used as the voltage for turning on and off the elements, for example, even if the battery voltage drops, the high side voltage is applied. The operation of the switching element is reliably performed, and the solenoid valve can be reliably operated.

【0048】また、電磁弁に与えたエネルギーの一部を
コンデンサに充電することによりエネルギーの回生が行
われるので、従来全て熱エネルギーとして放出していた
エネルギーの有効利用が図られ、熱負荷の軽減に役立
つ。
In addition, since the energy is regenerated by charging a part of the energy given to the solenoid valve to the capacitor, the energy which has been conventionally released as heat energy can be effectively used, and the heat load can be reduced. Help.

【0049】このように、NチャンネルFET又はNP
Nトランジスタを用いてハイサイドスイッチング動作が
良好に行われるため、ハイサイドスイッチング素子での
損失が小さく、発熱の問題も解決することができる。
As described above, the N-channel FET or the NP
Since the high-side switching operation is favorably performed using the N-transistor, the loss in the high-side switching element is small, and the problem of heat generation can be solved.

【0050】そして、NチャンネルFETを使用するこ
とにより、ハイサイドスイッチングでの電圧降下が小さ
くでき、電磁弁の最低作動電圧を低くすることができる
という利点を得ることができる。
The use of the N-channel FET has the advantage that the voltage drop in high-side switching can be reduced and the minimum operating voltage of the solenoid valve can be reduced.

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

【図1】本発明の電磁弁駆動装置の一実施の形態を示す
ブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a solenoid valve driving device according to the present invention.

【図2】図1の昇圧回路の詳細を示す回路図。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating details of a booster circuit in FIG. 1;

【図3】図1のハイサイド駆動回路及びハイサイドスイ
ッチ部の詳細を示す回路図。
FIG. 3 is a circuit diagram showing details of a high-side drive circuit and a high-side switch unit of FIG. 1;

【図4】図1の電磁弁駆動装置の動作を説明するための
波形図。
FIG. 4 is a waveform chart for explaining the operation of the solenoid valve driving device of FIG. 1;

【図5】図1のハイサイド駆動回路の動作を説明するた
めの波形図。
FIG. 5 is a waveform chart for explaining the operation of the high-side drive circuit of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電磁弁駆動装置 2 コイル 10 電源部 11 昇圧回路 12 バッテリ 20 ハイサイド通電制御部 21 ハイサイド駆動回路 22 ハイサイドスイッチ部 22A NチャンネルFET 50 タイミング制御部 211 コンデンサ 213 抵抗器 214、215 ダイオード 217 PNP型トランジスタ DRV 電磁弁駆動信号 HV 高圧出力 IV 電磁弁駆動電流 PEAK タイミング信号 VB バッテリ電圧 VR、VR1、VR2 逆起電圧 REFERENCE SIGNS LIST 1 solenoid valve driving device 2 coil 10 power supply unit 11 step-up circuit 12 battery 20 high-side conduction control unit 21 high-side drive circuit 22 high-side switch unit 22A N-channel FET 50 timing control unit 211 capacitor 213 resistor 214, 215 diode 217 PNP Type transistor DRV Solenoid valve drive signal HV High voltage output IV Solenoid valve drive current PEAK Timing signal VB Battery voltage VR, VR1, VR2 Back electromotive force

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 バッテリ電圧を昇圧する昇圧回路と、N
チャンネルFET又はNPNトランジスタがスイッチン
グ素子として用いられており該昇圧回路からの高電圧を
電磁弁のコイルのハイサイドに印加するのをオン、オフ
制御するためのハイサイドスイッチ部とを有し、前記電
磁弁の駆動初期段階において該ハイサイドスイッチ部を
介して前記高電圧を前記電磁弁のコイルに印加し前記電
磁弁を高速で作動させるようにした電磁弁駆動装置にお
いて、 前記ハイサイドスイッチ部を駆動するための駆動回路を
有し、 該駆動回路には前記スイッチング素子を駆動するために
用いられる電圧を供給するためのコンデンサが設けられ
ており、該コンデンサが前記バッテリ電圧と前記コイル
のローサイド端に生じる逆起電圧との少なくとも一方に
よって充電されるようになっていることを特徴とする電
磁弁駆動装置。
A booster circuit for boosting a battery voltage;
A channel FET or an NPN transistor is used as a switching element, and a high-side switch unit for on / off control of applying a high voltage from the booster circuit to a high side of a coil of the solenoid valve; and An electromagnetic valve driving device in which the high voltage is applied to the coil of the electromagnetic valve through the high-side switch unit at an initial stage of driving the electromagnetic valve to operate the electromagnetic valve at high speed, wherein the high-side switch unit is A drive circuit for driving, the drive circuit being provided with a capacitor for supplying a voltage used to drive the switching element, the capacitor being connected to the battery voltage and a low side end of the coil. Characterized by being charged by at least one of a back electromotive voltage generated in Drive.
【請求項2】 前記スイッチング素子がNチャンネルF
ETである請求項1記載の電磁弁駆動装置。
2. The switching device according to claim 1, wherein the switching element is an N-channel F.
The electromagnetic valve driving device according to claim 1, which is an ET.
【請求項3】 前記コンデンサが前記昇圧回路において
生成される高電圧によっても充電される請求項1記載の
電磁弁駆動装置。
3. The solenoid valve driving device according to claim 1, wherein the capacitor is charged also by a high voltage generated in the booster circuit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100387486B1 (en) * 2000-12-28 2003-06-18 현대자동차주식회사 Short protection circuit
US6826455B1 (en) 2003-05-09 2004-11-30 Masco Corporation Booster-powered valve system
JP2020143871A (en) * 2019-03-08 2020-09-10 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 Air conditioner

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