JPS623352B2 - - Google Patents
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- JPS623352B2 JPS623352B2 JP54088233A JP8823379A JPS623352B2 JP S623352 B2 JPS623352 B2 JP S623352B2 JP 54088233 A JP54088233 A JP 54088233A JP 8823379 A JP8823379 A JP 8823379A JP S623352 B2 JPS623352 B2 JP S623352B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- valve
- solenoid valve
- circuit
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電磁弁駆動回路に係り、特にエンジン
の燃料噴射装置において使用される電磁弁の高速
駆動に好適な電磁弁駆動回路の改良に関する。
の燃料噴射装置において使用される電磁弁の高速
駆動に好適な電磁弁駆動回路の改良に関する。
従来、電磁弁駆動回路において、電磁弁の開弁
を早くするために電磁弁の駆動電流の立上り時を
急峻にするなど種々の方法が採られており、第1
図にはその一般的な回路が示されている。図にお
いて、電磁弁の電磁コイル1には電流制限抵抗
2、駆動トランジスタ3を介して電源4が給電さ
れている。電流制限抵抗2の両端には両端をシヨ
ートするトランジスタ5が接続され、各トランジ
スタ3,5には関数発生器6の端子A,Bから第
2図A,Bに示す波形を有する信号が与えられる
ようになつている。
を早くするために電磁弁の駆動電流の立上り時を
急峻にするなど種々の方法が採られており、第1
図にはその一般的な回路が示されている。図にお
いて、電磁弁の電磁コイル1には電流制限抵抗
2、駆動トランジスタ3を介して電源4が給電さ
れている。電流制限抵抗2の両端には両端をシヨ
ートするトランジスタ5が接続され、各トランジ
スタ3,5には関数発生器6の端子A,Bから第
2図A,Bに示す波形を有する信号が与えられる
ようになつている。
このような回路構成で、電磁弁の開弁すべき必
要なパルス幅t1に対し、電流制限抵抗2をパルス
幅t2の間トランジスタ5によつてシヨートし立上
りの急峻な電流波形を得ている。
要なパルス幅t1に対し、電流制限抵抗2をパルス
幅t2の間トランジスタ5によつてシヨートし立上
りの急峻な電流波形を得ている。
このように電磁弁の開弁において、急峻な波形
が必要な理由は電磁弁を動作させる為の保持電流
があるためで、動作前にある電流が流れ保持電流
を超えるまで開弁しないからである。この保持電
流は機械的な閉弁状態の保持力に打ち勝つて開弁
することのできない最大電流で、電磁弁は一度開
弁してしまうと逆に開弁状態を維持するには少な
い励磁状態を保つ保持電流でよく、これは第3図
の様に開弁直前の保持電流と開弁状態を続ける保
持電流にはヒステリシスが存在しているからであ
る。
が必要な理由は電磁弁を動作させる為の保持電流
があるためで、動作前にある電流が流れ保持電流
を超えるまで開弁しないからである。この保持電
流は機械的な閉弁状態の保持力に打ち勝つて開弁
することのできない最大電流で、電磁弁は一度開
弁してしまうと逆に開弁状態を維持するには少な
い励磁状態を保つ保持電流でよく、これは第3図
の様に開弁直前の保持電流と開弁状態を続ける保
持電流にはヒステリシスが存在しているからであ
る。
電磁弁を高速駆動させる為には既述の如く開弁
パルスの立上り時の電流波形を急峻にし早く開弁
させる方法があるが、更に開弁直前に保持電流に
相当する電流を電磁コイルに流しておき、その保
持電流のレベルから立上りの急峻な電流を流すよ
うにすると電磁弁は最も早く開弁する。
パルスの立上り時の電流波形を急峻にし早く開弁
させる方法があるが、更に開弁直前に保持電流に
相当する電流を電磁コイルに流しておき、その保
持電流のレベルから立上りの急峻な電流を流すよ
うにすると電磁弁は最も早く開弁する。
しかしながら、従来は電磁弁の開弁直前に流し
ておく保持電流に相当する電流を無制御で適当に
流していた為に消費電力が大きく効率が悪かつ
た。
ておく保持電流に相当する電流を無制御で適当に
流していた為に消費電力が大きく効率が悪かつ
た。
また、上記の開弁直前に流す電流を保持電流の
所定値より小さければ電磁弁の開弁は遅くなり、
大きければ開弁してしまうので従来は比較的低い
値に設定する必要があり、特に電源電圧が上昇し
た場合を考慮すると通常時には相当低い値に設定
する必要がある為に応答性の良好な開弁特性が得
られなかつた。
所定値より小さければ電磁弁の開弁は遅くなり、
大きければ開弁してしまうので従来は比較的低い
値に設定する必要があり、特に電源電圧が上昇し
た場合を考慮すると通常時には相当低い値に設定
する必要がある為に応答性の良好な開弁特性が得
られなかつた。
本発明の目的は電源電圧の変動に無関係に消費
電力が少なく且つ応答性の良好な電磁弁駆動回路
を提供することにある。
電力が少なく且つ応答性の良好な電磁弁駆動回路
を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、励磁によ
り電磁弁を駆動する電磁コイルと、電磁弁の作動
を保持するに要する保持電流に制限する電流制限
抵抗、該電流制限抵抗に直列接続されパルス信号
により前記電磁コイルに保持電流を流し得る第1
のスイツチング手段、前記電流制限抵抗に並列接
続されパルス信号を受けて、前記電流制限抵抗を
短絡することにより電磁弁の作動のための急峻な
励磁電流を流し得る第2のスイツチング手段、前
記第1のスイツチング手段を開弁期間中オンさせ
るパルス信号及び開弁期間の初期に第2のスイツ
チング手段をオンさせるパルス信号を発生する信
号発生手段からなる励磁回路とを具備する電磁弁
駆動回路において、前記信号発生手段には、電源
電圧を検出し、電磁弁の開弁時の最大保持電流に
相当する電流を流すようにするために前記電源電
圧が高くなる程短い時間幅となるパルス信号を発
生し、そのパルス信号を前記開弁期間の直前に第
1のスイツチング手段に与える発生回路が設けら
れたことを特徴とするものである。
り電磁弁を駆動する電磁コイルと、電磁弁の作動
を保持するに要する保持電流に制限する電流制限
抵抗、該電流制限抵抗に直列接続されパルス信号
により前記電磁コイルに保持電流を流し得る第1
のスイツチング手段、前記電流制限抵抗に並列接
続されパルス信号を受けて、前記電流制限抵抗を
短絡することにより電磁弁の作動のための急峻な
励磁電流を流し得る第2のスイツチング手段、前
記第1のスイツチング手段を開弁期間中オンさせ
るパルス信号及び開弁期間の初期に第2のスイツ
チング手段をオンさせるパルス信号を発生する信
号発生手段からなる励磁回路とを具備する電磁弁
駆動回路において、前記信号発生手段には、電源
電圧を検出し、電磁弁の開弁時の最大保持電流に
相当する電流を流すようにするために前記電源電
圧が高くなる程短い時間幅となるパルス信号を発
生し、そのパルス信号を前記開弁期間の直前に第
1のスイツチング手段に与える発生回路が設けら
れたことを特徴とするものである。
励磁により電磁弁を駆動する電磁コイルには、
第1のスイツチング手段がオンとされることによ
り電流制限抵抗によつて保持電流に制限された電
流が流れる。また、開弁期間の初期の期間に第2
のスイツチング手段をオンとして前記電流制限抵
抗を短絡することにより電磁弁の作動のための急
峻な励磁電流を電磁コイルに流す。電圧検出回路
は、電源電圧を検出し電磁弁の開弁時の最大保持
電流に相当する電流を流すようにするために前記
電流電源電圧が高くなるほど短い時間幅となるパ
ルス信号を前記開弁期間の直前に第1スイツチン
グ手段に与える。
第1のスイツチング手段がオンとされることによ
り電流制限抵抗によつて保持電流に制限された電
流が流れる。また、開弁期間の初期の期間に第2
のスイツチング手段をオンとして前記電流制限抵
抗を短絡することにより電磁弁の作動のための急
峻な励磁電流を電磁コイルに流す。電圧検出回路
は、電源電圧を検出し電磁弁の開弁時の最大保持
電流に相当する電流を流すようにするために前記
電流電源電圧が高くなるほど短い時間幅となるパ
ルス信号を前記開弁期間の直前に第1スイツチン
グ手段に与える。
このように開弁期間に先だつて電源電圧に応じ
て最適の電流値を流しておけるので、応答性に優
れ、しかも消費電力の低減化が図れることにな
る。
て最適の電流値を流しておけるので、応答性に優
れ、しかも消費電力の低減化が図れることにな
る。
以下、本発明を図面に示した実施例に基づき詳
細に説明する。
細に説明する。
4図には本発明の電磁弁駆動回路の好適な実施
例であるエンジンの制御系統が示されている。図
において、吸入空気は、エアクリーナ2、スロツ
トルチヤンバ4、吸気管6を通り、シリンダ8へ
供給される。シリンダ8で燃焼したガスは、シリ
ンダ8から排気管10を通り、大気中へ排出され
る。
例であるエンジンの制御系統が示されている。図
において、吸入空気は、エアクリーナ2、スロツ
トルチヤンバ4、吸気管6を通り、シリンダ8へ
供給される。シリンダ8で燃焼したガスは、シリ
ンダ8から排気管10を通り、大気中へ排出され
る。
スロツトルチヤンバ4には、燃料を噴射するた
めのインジエクタ12が設けられており、このイ
ンジエクタ12から噴出した燃料はスロツトルチ
ヤンバ4の空気通路内で霧化され、吸入空気と混
合して混合気を形成し、この混合気は吸気管6を
通り、吸気弁20の開弁により、シリンダ8の燃
焼室へ供給される。本発明はこのインジエクタ1
2を構成する電磁弁を駆動するのに利用されるも
のである。
めのインジエクタ12が設けられており、このイ
ンジエクタ12から噴出した燃料はスロツトルチ
ヤンバ4の空気通路内で霧化され、吸入空気と混
合して混合気を形成し、この混合気は吸気管6を
通り、吸気弁20の開弁により、シリンダ8の燃
焼室へ供給される。本発明はこのインジエクタ1
2を構成する電磁弁を駆動するのに利用されるも
のである。
インジエクタ12の出口近傍には絞り弁14,
16が設けられている。絞り弁14は、アクセル
ペタルと機械的に連動するように構成され、運転
者により駆動される。一方、絞り弁16はダイヤ
フラム18により駆動されるように配置され、空
気流量が小の領域で全閉状態となり、空気流量が
増大するにつれてダイヤフラム18への負圧が増
大することにより絞り弁16は開き始め、吸入抵
抗の増大を抑止する。
16が設けられている。絞り弁14は、アクセル
ペタルと機械的に連動するように構成され、運転
者により駆動される。一方、絞り弁16はダイヤ
フラム18により駆動されるように配置され、空
気流量が小の領域で全閉状態となり、空気流量が
増大するにつれてダイヤフラム18への負圧が増
大することにより絞り弁16は開き始め、吸入抵
抗の増大を抑止する。
スロツトルチヤンバ4の絞り弁14,16の上
流には空気通路22が設けられ、この空気通路2
2に熱式空気流量計を構成する電気的発熱体24
が配設され、空気流速と発熱体の伝熱量の関係か
ら定まる空気流速に応じて変化する電気信号が取
り出される。発熱体24は空気通路22内に設け
られているので、シリンダ8のバツクフアイア時
に生じる高温ガスから保護されると共に、吸入空
気中のごみなどによつて汚染されることからも保
護される。この空気路22の出口はベンチユリの
最狭部近傍に開口され、その入口はベンチユリの
上流側に開口されている。
流には空気通路22が設けられ、この空気通路2
2に熱式空気流量計を構成する電気的発熱体24
が配設され、空気流速と発熱体の伝熱量の関係か
ら定まる空気流速に応じて変化する電気信号が取
り出される。発熱体24は空気通路22内に設け
られているので、シリンダ8のバツクフアイア時
に生じる高温ガスから保護されると共に、吸入空
気中のごみなどによつて汚染されることからも保
護される。この空気路22の出口はベンチユリの
最狭部近傍に開口され、その入口はベンチユリの
上流側に開口されている。
インジエクタ12に供給される燃料は、燃料タ
ンク30から、フエーエルポンプ32、フエーエ
ルダンパ34及びフイルタ36を介して燃圧レギ
ユレータ38へ供給される。一方、燃圧レギユレ
ータ38からはインジエクタ12へパイプ40を
介して加圧燃料が供給され、そのインジエクタか
ら燃料が噴射される吸気管6の圧力と上記インジ
エクタ12への燃料圧の差が常に一定になるよう
に、燃圧レギユレータ38から燃料タンク30へ
リターンパイプ42を介して燃料が戻るようにな
つている。
ンク30から、フエーエルポンプ32、フエーエ
ルダンパ34及びフイルタ36を介して燃圧レギ
ユレータ38へ供給される。一方、燃圧レギユレ
ータ38からはインジエクタ12へパイプ40を
介して加圧燃料が供給され、そのインジエクタか
ら燃料が噴射される吸気管6の圧力と上記インジ
エクタ12への燃料圧の差が常に一定になるよう
に、燃圧レギユレータ38から燃料タンク30へ
リターンパイプ42を介して燃料が戻るようにな
つている。
吸気弁20から吸入された混合気はピストン5
0により圧縮され、点火プラグ52で発生するス
パークにより燃焼し、運動エネルギに変換され
る。シリンダ8は冷却水54により冷却され、こ
の冷却水の温度は水温センサ56により計測され
る。点火プラグ52は点火コイル58より点火タ
イミングに合わせて高電圧が供給される。
0により圧縮され、点火プラグ52で発生するス
パークにより燃焼し、運動エネルギに変換され
る。シリンダ8は冷却水54により冷却され、こ
の冷却水の温度は水温センサ56により計測され
る。点火プラグ52は点火コイル58より点火タ
イミングに合わせて高電圧が供給される。
また、図示しないエンジンのクランク軸の回転
に応じて基準クランク角毎におよび一定角度(例
えば0.5度)毎に基準角度信号およびポジシヨン
信号を出すクランク角センサが設けられている。
に応じて基準クランク角毎におよび一定角度(例
えば0.5度)毎に基準角度信号およびポジシヨン
信号を出すクランク角センサが設けられている。
このクランク角センサの出力、水温センサ56
の出力及び発熱体24からの電気信号はマイクロ
コンピユータ等からなる制御回路70に入力さ
れ、この制御回路70で演算処理された後、制御
出力端より出力され、この演算出力でインジエク
タ12及び点火コイル58が駆動される。
の出力及び発熱体24からの電気信号はマイクロ
コンピユータ等からなる制御回路70に入力さ
れ、この制御回路70で演算処理された後、制御
出力端より出力され、この演算出力でインジエク
タ12及び点火コイル58が駆動される。
第5図は4気筒エンジンにおけるインジエクタ
からの燃料の噴射タイミングを示したものであ
る。横軸はエンジンのクランク軸の回転角度であ
り、各気筒の吸入行程をハツチングで示してい
る。図から明らかなようにクランク角の180度毎
に吸入行程が存在し、0度〜180度の間は第1気
筒、180度〜360度の間は第3気筒、360度〜540度
の間には第4気筒、540度〜720度の間は第2気筒
である。
からの燃料の噴射タイミングを示したものであ
る。横軸はエンジンのクランク軸の回転角度であ
り、各気筒の吸入行程をハツチングで示してい
る。図から明らかなようにクランク角の180度毎
に吸入行程が存在し、0度〜180度の間は第1気
筒、180度〜360度の間は第3気筒、360度〜540度
の間には第4気筒、540度〜720度の間は第2気筒
である。
第5図bに示す如く、クランク角の180度毎に
基準クランク角パルスを発生させ、このパルスに
基づいてインジエクタ12を開弁させ、既に計測
されたデータに基づき制御回路70で処理された
演算結果に基づきインジエクタ12の開弁時間が
決定される。このインジエクタ12の開弁時間で
ある燃料噴射時間を第5図cに示す。
基準クランク角パルスを発生させ、このパルスに
基づいてインジエクタ12を開弁させ、既に計測
されたデータに基づき制御回路70で処理された
演算結果に基づきインジエクタ12の開弁時間が
決定される。このインジエクタ12の開弁時間で
ある燃料噴射時間を第5図cに示す。
第6図には第4図に示す制御回路70の詳細ブ
ロツク図が示され、同図において、入力信号とし
ては大別すると3種類に分類できる。即ち、第一
に吸入空気量を検出するセンサ24の出力、エン
ジン冷却水を検出するセンサ56の出力などから
送られてくるアナログ入力である。これらアナロ
グ入力はマルチプレクサ(以下MPXと記す)1
00に入力され、時々分割的に各センサの出力が
セレクトされ、アナログデイジタル変換器
(ADCと記す)102に送られる。このADC10
2でデイジタル値に変換される。第二にオン、オ
フ信号として入力される情報がある。これは例え
ば絞り弁の全閉状態等を表わす信号θTMで、絞り
弁と連動して動作するスイツチング104から送
られてくる信号がある。これらの信号は1ビツト
のデイジタル信号として取り扱うことができる。
ロツク図が示され、同図において、入力信号とし
ては大別すると3種類に分類できる。即ち、第一
に吸入空気量を検出するセンサ24の出力、エン
ジン冷却水を検出するセンサ56の出力などから
送られてくるアナログ入力である。これらアナロ
グ入力はマルチプレクサ(以下MPXと記す)1
00に入力され、時々分割的に各センサの出力が
セレクトされ、アナログデイジタル変換器
(ADCと記す)102に送られる。このADC10
2でデイジタル値に変換される。第二にオン、オ
フ信号として入力される情報がある。これは例え
ば絞り弁の全閉状態等を表わす信号θTMで、絞り
弁と連動して動作するスイツチング104から送
られてくる信号がある。これらの信号は1ビツト
のデイジタル信号として取り扱うことができる。
さらに、第三に考えられる入力信号はパルス列
として入力される信号で、例えば基準クランク角
信号(以下CRPと記す)やポジシヨンパルス信
号(以下CPPと記す)があり、クランク角センサ
106よりこれらの信号が送られてくる。CRP
は4気筒の場合、クランク角180度毎に出力さ
れ、6気筒の場合120度毎、8気筒の場合90度毎
に出力される。CPPは例えばクランク角の0.5度
毎に出力される。
として入力される信号で、例えば基準クランク角
信号(以下CRPと記す)やポジシヨンパルス信
号(以下CPPと記す)があり、クランク角センサ
106よりこれらの信号が送られてくる。CRP
は4気筒の場合、クランク角180度毎に出力さ
れ、6気筒の場合120度毎、8気筒の場合90度毎
に出力される。CPPは例えばクランク角の0.5度
毎に出力される。
CPU108はデイジタル演算処理を行うプロ
セツシングセントラルユニツトであり、ROM1
10は制御プログラムおよび固定データを格納す
るための記憶素子であり、RAM112は読み出
しおよび書込み可能な記憶素子である。入出力イ
ンターフエイス回路114は入力信号をADC1
02およびセンサ104,106から信号を受
け、CPU108へ信号を送る。またCPU108
からの信号を信号INJやIGNとしてインジエクタ
12や点火コイル58へ送る。尚、上記制御回路
70を構成する各回路および素子へ電源端子11
6より電圧が印加されているが、図面上にはその
記載を省略する。さらに、インジエクタ12およ
び点火コイル58にはそれぞれに弁を駆動するた
めの電磁コイルおよび電磁エネルギを蓄積するた
めの1次コイルが設けられ、これらコイルの一端
は電源端子116に接続され、他端は入出インタ
ーフエイス回路114に接続され、インジエクタ
12や点火コイル58へ流れ込む電流が制御され
る。
セツシングセントラルユニツトであり、ROM1
10は制御プログラムおよび固定データを格納す
るための記憶素子であり、RAM112は読み出
しおよび書込み可能な記憶素子である。入出力イ
ンターフエイス回路114は入力信号をADC1
02およびセンサ104,106から信号を受
け、CPU108へ信号を送る。またCPU108
からの信号を信号INJやIGNとしてインジエクタ
12や点火コイル58へ送る。尚、上記制御回路
70を構成する各回路および素子へ電源端子11
6より電圧が印加されているが、図面上にはその
記載を省略する。さらに、インジエクタ12およ
び点火コイル58にはそれぞれに弁を駆動するた
めの電磁コイルおよび電磁エネルギを蓄積するた
めの1次コイルが設けられ、これらコイルの一端
は電源端子116に接続され、他端は入出インタ
ーフエイス回路114に接続され、インジエクタ
12や点火コイル58へ流れ込む電流が制御され
る。
第7図は本発明に係る電磁弁駆動回路の実施例
を示す回路図であり、第8図は第7図の電磁弁駆
動回路の動作説明をするために示す各部波形図で
ある。
を示す回路図であり、第8図は第7図の電磁弁駆
動回路の動作説明をするために示す各部波形図で
ある。
本実施例の電磁弁駆動回路は、励磁により電磁
弁を駆動する電磁コイル200と、電磁弁の作動
を保持するに要する保持電流に制限する電流制限
抵抗202、該電流制限抵抗202に直列接続さ
れパルス信号(第8図〔f〕に相当のもの)によ
り前記電磁コイル200に保持電流を流し得る第
1のスイツチング手段としての駆動トランジスタ
204、前記電流制限抵抗202に並列接続され
パルス信号(第8図〔d〕の最初のもの)を受け
て、前記電流制限抵抗202を短絡することによ
り電磁弁の作動のための急峻な励磁電流を流し得
る第2のスイツチング手段としてのトランジスタ
206、前記第1のスイツチング手段204を開
弁期間t1中オンさせるパルス信号(第8図〔f〕
に相当のもの)及び開弁期間t1の初期の期間t2に
第2のスイツチング手段をオンさせるパルス信号
(第8図〔d〕の最初のもの)を発生する信号発
生手段からなる励磁回路とを有し、かつ前記信号
発生手段には、電源電圧を検出し、電磁弁の開弁
時の最大保持電流に相当する電流を流すようにす
るために前記電源電圧が高くなる程短い時間幅t
〓となるパルス信号(第8図〔b〕の最初のも
の)を発生し、そのパルス信号(第8図〔b〕の
最初のもの)を前記開弁期間t1(第8図〔f〕参
照)の直前に第1のスイツチング手段204に与
えるパルス発生回路としての電圧検出回路214
が設けられたものである。
弁を駆動する電磁コイル200と、電磁弁の作動
を保持するに要する保持電流に制限する電流制限
抵抗202、該電流制限抵抗202に直列接続さ
れパルス信号(第8図〔f〕に相当のもの)によ
り前記電磁コイル200に保持電流を流し得る第
1のスイツチング手段としての駆動トランジスタ
204、前記電流制限抵抗202に並列接続され
パルス信号(第8図〔d〕の最初のもの)を受け
て、前記電流制限抵抗202を短絡することによ
り電磁弁の作動のための急峻な励磁電流を流し得
る第2のスイツチング手段としてのトランジスタ
206、前記第1のスイツチング手段204を開
弁期間t1中オンさせるパルス信号(第8図〔f〕
に相当のもの)及び開弁期間t1の初期の期間t2に
第2のスイツチング手段をオンさせるパルス信号
(第8図〔d〕の最初のもの)を発生する信号発
生手段からなる励磁回路とを有し、かつ前記信号
発生手段には、電源電圧を検出し、電磁弁の開弁
時の最大保持電流に相当する電流を流すようにす
るために前記電源電圧が高くなる程短い時間幅t
〓となるパルス信号(第8図〔b〕の最初のも
の)を発生し、そのパルス信号(第8図〔b〕の
最初のもの)を前記開弁期間t1(第8図〔f〕参
照)の直前に第1のスイツチング手段204に与
えるパルス発生回路としての電圧検出回路214
が設けられたものである。
ここに、信号発生手段は、関数発生器208、
噴射時間指定回路210、OR回路212、電圧
検出回路214、抵抗216、トリガ回路218
を含んで構成されている。
噴射時間指定回路210、OR回路212、電圧
検出回路214、抵抗216、トリガ回路218
を含んで構成されている。
本発明の電磁弁駆動回路は、以上に説明したエ
ンジン系統において燃料噴射装置であるインジエ
クタ12を構成する電磁弁を駆動する為の回路で
ある。
ンジン系統において燃料噴射装置であるインジエ
クタ12を構成する電磁弁を駆動する為の回路で
ある。
以下、本発明に係る電磁弁駆動回路の実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
第7図において電磁弁の電磁コイル200には
電流制限抵抗202、駆動トランジスタ204を
介して電源Vccが接続されている。また電流制限
抵抗202の両端には該抵抗202をシヨートす
るトランジスタ206が接続されている。
電流制限抵抗202、駆動トランジスタ204を
介して電源Vccが接続されている。また電流制限
抵抗202の両端には該抵抗202をシヨートす
るトランジスタ206が接続されている。
一方、入出力インターフエイス回路114に内
蔵されている関数発生器208は前記発熱体2
4、水温センサ56等から出力される電気信号を
取り込み、吸入空気量QA、エンジン水温TW等
のパラメータにより定まるインジエクタ12にお
ける燃料の噴射時間(t1)を算出し、所定幅のパ
ルス信号を発生させる為の関数信号を出力する。
蔵されている関数発生器208は前記発熱体2
4、水温センサ56等から出力される電気信号を
取り込み、吸入空気量QA、エンジン水温TW等
のパラメータにより定まるインジエクタ12にお
ける燃料の噴射時間(t1)を算出し、所定幅のパ
ルス信号を発生させる為の関数信号を出力する。
この関数信号を受けて噴射時間設定回路210
では前記関数発生器208で定められた時間幅t1
の開弁パルス信号(第8図a)をOR回路212
の一方の入力端に送出する。
では前記関数発生器208で定められた時間幅t1
の開弁パルス信号(第8図a)をOR回路212
の一方の入力端に送出する。
一方、噴射時間設定回路210の開弁パルス信
号を受け且つ電源電圧を検出する電圧検出回路2
14は該開弁パルス信号の立上り及び立下り時に
電源電圧のレベルに応じた時間幅t〓のプリセツ
ト信号(第8図b)を前記OR回路204の他の
入力端に送出する。この電圧検出回路214は一
例として第10図に示す正負のトリガ信号により
所定幅のパルス信号を発生する単安定マルチバイ
ブレータにより実現できるが、その動作について
は後述する。
号を受け且つ電源電圧を検出する電圧検出回路2
14は該開弁パルス信号の立上り及び立下り時に
電源電圧のレベルに応じた時間幅t〓のプリセツ
ト信号(第8図b)を前記OR回路204の他の
入力端に送出する。この電圧検出回路214は一
例として第10図に示す正負のトリガ信号により
所定幅のパルス信号を発生する単安定マルチバイ
ブレータにより実現できるが、その動作について
は後述する。
そして、OR回路212の出力端からは抵抗2
16を介して電磁コイル200への通電を規制す
る駆動トランジスタ204のベースにパルス幅が
t1+t〓のパルス信号が印加される(第8図
c)。
16を介して電磁コイル200への通電を規制す
る駆動トランジスタ204のベースにパルス幅が
t1+t〓のパルス信号が印加される(第8図
c)。
他方、前記電圧検出回路214から出力される
プリセツト信号を受けるトリガ回路218はその
プリセツト信号の立下り時点で所定幅t2のパルス
信号を出力し、抵抗220を介して前記トランジ
スタ206のベースに送出する(第8図d)。
プリセツト信号を受けるトリガ回路218はその
プリセツト信号の立下り時点で所定幅t2のパルス
信号を出力し、抵抗220を介して前記トランジ
スタ206のベースに送出する(第8図d)。
従つて、電磁コイル200に流れる駆動電流は
第8図cに示したパルス信号が駆動トランジスタ
204に印加された時点から時間t〓が経過する
までの区間では電磁コイル200、電流制限抵抗
202等により定まる時定数で立上り、電磁弁の
閉弁時の最大保持電流に到達する。次いで、前記
プリセツト信号の立下り時点でトリガ回路218
からトランジスタ206にパルス幅t2のトリガ信
号が印加される為に前記制限抵抗202の両端は
シヨートされ、時間tが、t〓≦t<t〓+t2の
区間だけ急峻な立上りの励磁電流が流れ、電磁弁
(図示せず)を開弁させる。
第8図cに示したパルス信号が駆動トランジスタ
204に印加された時点から時間t〓が経過する
までの区間では電磁コイル200、電流制限抵抗
202等により定まる時定数で立上り、電磁弁の
閉弁時の最大保持電流に到達する。次いで、前記
プリセツト信号の立下り時点でトリガ回路218
からトランジスタ206にパルス幅t2のトリガ信
号が印加される為に前記制限抵抗202の両端は
シヨートされ、時間tが、t〓≦t<t〓+t2の
区間だけ急峻な立上りの励磁電流が流れ、電磁弁
(図示せず)を開弁させる。
そして、区間t〓+t2≦t<t1+t〓では前記
最大保持電流が流れ、既述の如く保持電流にヒス
テリシスが存在する為に電磁弁は開弁状態にあ
り、t=t1+t〓の時点で駆動トランジスタ20
4に印加される電圧は0Vとなり、電磁コイル2
00への通電が遮断されるので電磁弁は閉弁す
る。
最大保持電流が流れ、既述の如く保持電流にヒス
テリシスが存在する為に電磁弁は開弁状態にあ
り、t=t1+t〓の時点で駆動トランジスタ20
4に印加される電圧は0Vとなり、電磁コイル2
00への通電が遮断されるので電磁弁は閉弁す
る。
さて、電源電圧、例えばバツテリ電圧が変動す
る場合には第9図に示す如く、バツテリ電圧のレ
ベルの高低により閉弁時の最大保持電流に到達す
るまでの時間t〓が異なり、バツテリ電圧が高い
程その時間は短かい。
る場合には第9図に示す如く、バツテリ電圧のレ
ベルの高低により閉弁時の最大保持電流に到達す
るまでの時間t〓が異なり、バツテリ電圧が高い
程その時間は短かい。
そこで、本発明では既述の如くバツテリ電圧の
レベルに応じてパルス幅が変化するパルス信号
(プリセツト信号)を出力する電圧検出回路21
4を設けている。その具体的回路構成を第10図
に示す。同図において、単安定マルチブレータを
構成するトランジスタTR1,TR2のコレクタは
夫々、抵抗R1,R2を介して正電源Vccに接続
されると共にエミツタは共に接地されている。
レベルに応じてパルス幅が変化するパルス信号
(プリセツト信号)を出力する電圧検出回路21
4を設けている。その具体的回路構成を第10図
に示す。同図において、単安定マルチブレータを
構成するトランジスタTR1,TR2のコレクタは
夫々、抵抗R1,R2を介して正電源Vccに接続
されると共にエミツタは共に接地されている。
また、バツテリの電源端子116は抵抗R3を
介してトランジスタTR2のベースに接続され、
該トランジスタTR2のベースはコンデンサC1
を介してトランジスタTR1のコレクタに接続さ
れている。更にトランジスタTR1のベースは抵
抗R4を介してトランジスタTR2のコレクタに
接続されている。
介してトランジスタTR2のベースに接続され、
該トランジスタTR2のベースはコンデンサC1
を介してトランジスタTR1のコレクタに接続さ
れている。更にトランジスタTR1のベースは抵
抗R4を介してトランジスタTR2のコレクタに
接続されている。
一方、前記開弁パルス信号が印加されるトリガ
端子300はコンデンサO2及びダイオードD1
により形成される第1の微分回路を介してトラン
ジスタTR1のベースに接続されると共に、コン
デンサC3及びダイオードD2により形成される
第2の微分回路と通流方向を規制するダイオード
D3を介してトランジスタTR2のベースに接続
されている。
端子300はコンデンサO2及びダイオードD1
により形成される第1の微分回路を介してトラン
ジスタTR1のベースに接続されると共に、コン
デンサC3及びダイオードD2により形成される
第2の微分回路と通流方向を規制するダイオード
D3を介してトランジスタTR2のベースに接続
されている。
以上の如き構成において、まず抵抗R3にバツ
テリの電源端子116に接続される端子が電源
Vccに接続されているものと説明の便宜上、仮定
する。
テリの電源端子116に接続される端子が電源
Vccに接続されているものと説明の便宜上、仮定
する。
ここで、電源Vccはバツテリの電源端子116
より定電圧回路(図示せず)を介して得られるも
のとする。
より定電圧回路(図示せず)を介して得られるも
のとする。
さて、初期状態においてはTR1がOFF、TR
2がONとなるようにバイアスが掛けられている
とするば出力端VOUTにはアース電位に略々、等
しい電位が現われている。そしてコンデンサC1
は抵抗R1→コンデンサC1→TR2→電源Vcc
→抵抗R1のループで充電され、このコンデンサ
C1の充電電圧によりTR2のベース電位を負方
向にバイアスするが、TR2のベース・エミツタ
間にはカツトオフ状態を免れるだけのバイアス電
圧が印加されるように回路定数を選択しておくも
のとする。
2がONとなるようにバイアスが掛けられている
とするば出力端VOUTにはアース電位に略々、等
しい電位が現われている。そしてコンデンサC1
は抵抗R1→コンデンサC1→TR2→電源Vcc
→抵抗R1のループで充電され、このコンデンサ
C1の充電電圧によりTR2のベース電位を負方
向にバイアスするが、TR2のベース・エミツタ
間にはカツトオフ状態を免れるだけのバイアス電
圧が印加されるように回路定数を選択しておくも
のとする。
次に、トリガ端子300より開弁パルス信号
(第8図c)が入力されると、その立上り時点で
コンデンサC2,C3は同方向に充電されるが、
コンデンサC3の充電電圧はダイオードD2を介
してアースに短絡される為にTR2のベースには
印加されない。
(第8図c)が入力されると、その立上り時点で
コンデンサC2,C3は同方向に充電されるが、
コンデンサC3の充電電圧はダイオードD2を介
してアースに短絡される為にTR2のベースには
印加されない。
一方、コンデンサC2の充電電圧はダイオード
D2により保持され、TR1のベースには開弁パ
ルス信号の尖頭値に等しいレベルの充電電圧(微
分パルス)が印加され、TR1をONにする。
D2により保持され、TR1のベースには開弁パ
ルス信号の尖頭値に等しいレベルの充電電圧(微
分パルス)が印加され、TR1をONにする。
次いで、コンデンサC1に充電された電荷が
TR1→アース→電源Vcc→抵抗R3→コンデン
サC1のループでt〓=C1・R3で定まる時定
数で放電する。従つて、TR1のコレクタ電位は
徐々に下降すると共にTR2のベース電位は逆に
上昇する。
TR1→アース→電源Vcc→抵抗R3→コンデン
サC1のループでt〓=C1・R3で定まる時定
数で放電する。従つて、TR1のコレクタ電位は
徐々に下降すると共にTR2のベース電位は逆に
上昇する。
そして、放電開始時より時間t〓経過後、TR
1はOFF、TR2はONとなりコンデンサC1の
充電が再開される。
1はOFF、TR2はONとなりコンデンサC1の
充電が再開される。
更に、前記開弁パルス信号の立下り時にはコン
デンサC2,C3は共に前述とは逆方向に充電さ
れるが、コンデンサC2の充電電荷はダイオード
D1によりアースに短絡されて放電し、結局、
TR2のベースにのみ負の微分パルスが印加さ
れ、TR2はOFFになると同時にその結果TR1
のベースに高電圧が印加されるのでTR1はONと
なる。
デンサC2,C3は共に前述とは逆方向に充電さ
れるが、コンデンサC2の充電電荷はダイオード
D1によりアースに短絡されて放電し、結局、
TR2のベースにのみ負の微分パルスが印加さ
れ、TR2はOFFになると同時にその結果TR1
のベースに高電圧が印加されるのでTR1はONと
なる。
従つて、前述と同様にコンデンサC1の充電電
荷はTR1を介して放電し、時間t〓経過後には
TR1とTR2の状態は反転する。
荷はTR1を介して放電し、時間t〓経過後には
TR1とTR2の状態は反転する。
このようにして電圧検出回路214により出力
されるパルス信号(第8図b)のパルス幅t〓は
コンデンサC1の容量値と抵抗3の抵抗値により
定まり、 t〓=C1・R3 ………(1) である。
されるパルス信号(第8図b)のパルス幅t〓は
コンデンサC1の容量値と抵抗3の抵抗値により
定まり、 t〓=C1・R3 ………(1) である。
ところで、今までの説明では抵抗R3の一端が
電源Vccに接続されている場合を仮定したが、第
10図の如くバツテリの電源端子に接続された場
合にはどうかというと、バツテリ電圧の変動によ
りコンデンサC1に印加される電圧が変動する。
電源Vccに接続されている場合を仮定したが、第
10図の如くバツテリの電源端子に接続された場
合にはどうかというと、バツテリ電圧の変動によ
りコンデンサC1に印加される電圧が変動する。
即ち、コンデンサC1の両端電圧をV、充電電
荷量をQとすれば、 Q=C1・V ………(2) (但しC1はコンデンサC1の容量値)の関係があ
り、一方前記電圧検出器214から出力されるプ
リセツト信号のパルス幅t〓は式(1)、(2)より t〓=C1・R3=Q/V・R3 ………(4) となり、結局電圧検出器214から出力されるプ
リセツト信号のパルス幅はコンデンサC1の両端
電圧V、換言すればバツテリ電圧が高い程小さ
く、低い程大きくなることが判る。
荷量をQとすれば、 Q=C1・V ………(2) (但しC1はコンデンサC1の容量値)の関係があ
り、一方前記電圧検出器214から出力されるプ
リセツト信号のパルス幅t〓は式(1)、(2)より t〓=C1・R3=Q/V・R3 ………(4) となり、結局電圧検出器214から出力されるプ
リセツト信号のパルス幅はコンデンサC1の両端
電圧V、換言すればバツテリ電圧が高い程小さ
く、低い程大きくなることが判る。
そこで、電圧検出回路214の動作範囲におけ
るバツテリ電圧の下限値に対応させて開弁パルス
信号印加時から電磁弁の閉弁時における最大保持
電流に到達するまでの時間t〓の最小値t〓nio
を定めるようにコンデンサC1、抵抗R3及びそ
の他の回路定数を決定すれば、バツテリ電圧の変
動に応じて前記プリセツト信号のパルス幅は変化
し、常に開弁直前に電磁コイル200に最大保持
電流を流しておくことができ、しかも最大保持電
流に対応させて常にパルス幅t〓を最小とするこ
とができる。
るバツテリ電圧の下限値に対応させて開弁パルス
信号印加時から電磁弁の閉弁時における最大保持
電流に到達するまでの時間t〓の最小値t〓nio
を定めるようにコンデンサC1、抵抗R3及びそ
の他の回路定数を決定すれば、バツテリ電圧の変
動に応じて前記プリセツト信号のパルス幅は変化
し、常に開弁直前に電磁コイル200に最大保持
電流を流しておくことができ、しかも最大保持電
流に対応させて常にパルス幅t〓を最小とするこ
とができる。
本発明の実施例では自動車の燃料噴射装置に適
用した場合について述べたが、これに限定される
ものではない。
用した場合について述べたが、これに限定される
ものではない。
以上述べたように本発明は、電磁弁の開弁直前
に常に最大保持電流に相当する値の励磁電流を電
磁コイルに流すように電源電圧のレベルに応じて
その通流時間を変化させ且つ最大保持電流に対応
させてその通流時間を最小となるように構成した
ので、本発明によれば消費電力が少なく且つ応答
性の良好な電磁弁駆動回路が得られる。
に常に最大保持電流に相当する値の励磁電流を電
磁コイルに流すように電源電圧のレベルに応じて
その通流時間を変化させ且つ最大保持電流に対応
させてその通流時間を最小となるように構成した
ので、本発明によれば消費電力が少なく且つ応答
性の良好な電磁弁駆動回路が得られる。
第1図は従来の電磁弁駆動回路の構成を示すブ
ロツク図、第2図はその動作説明の為の波形図、
第3図は電磁弁の電磁コイルにおける駆動電流と
保持電流の関係を示す図、第4図は本発明に係る
電磁弁駆動回路が適用されるエンジンの全体の制
御系統を示す説明図、第5図はエンジンの動作を
示すタイムチヤート、第6図はエンジンの制御回
路のブロツク図、第7図は本発明に係る電磁弁駆
動回路の一実施例を示すブロツク図、第8図はそ
の動作説明をする為の各部波形図、第9図はバツ
テリ電圧のレベルと電磁弁の最大保持電流に到達
するまでの時間との関係を示す説明図、第10図
は第7図における電圧検出回路の具体例を示す回
路図である。 70…制御回路、114…入出力インターフエ
イス回路、200…電磁コイル、208…関数発
生器、210…噴射時間設定回路、214…電圧
検出路回、218…トリガ回路。
ロツク図、第2図はその動作説明の為の波形図、
第3図は電磁弁の電磁コイルにおける駆動電流と
保持電流の関係を示す図、第4図は本発明に係る
電磁弁駆動回路が適用されるエンジンの全体の制
御系統を示す説明図、第5図はエンジンの動作を
示すタイムチヤート、第6図はエンジンの制御回
路のブロツク図、第7図は本発明に係る電磁弁駆
動回路の一実施例を示すブロツク図、第8図はそ
の動作説明をする為の各部波形図、第9図はバツ
テリ電圧のレベルと電磁弁の最大保持電流に到達
するまでの時間との関係を示す説明図、第10図
は第7図における電圧検出回路の具体例を示す回
路図である。 70…制御回路、114…入出力インターフエ
イス回路、200…電磁コイル、208…関数発
生器、210…噴射時間設定回路、214…電圧
検出路回、218…トリガ回路。
Claims (1)
- 1 励磁により電磁弁を駆動する電磁コイルと、
電磁弁の作動を保持するに要する保持電流に制限
する電流制限抵抗、該電流制限抵抗に直列接続さ
れパルス信号により前記電磁コイルに保持電流を
流し得る第1のスイツチング手段、前記電流制限
抵抗に並列接続されパルス信号を受けて前記電流
制限抵抗を短絡することにより電磁弁の作動のた
めの急峻な励磁電流を流し得る第2のスイツチン
グ手段、前記第1のスイツチング手段を開弁期間
中オンさせるパルス信号及び開弁期間の初期に第
2のスイツチング手段をオンさせるパルス信号を
発生する信号発生手段からなる励磁回路とを具備
する電磁弁駆動回路において、前記信号発生手段
には、電源電圧を検出し、電磁弁の開弁時の最大
保持電流に相当する電流を流すようにするために
前記電源電圧が高くなる程短い時間幅となるパル
ス信号を発生し、そのパルス信号を前記開弁期間
直前に第1のスイツチング手段に与えるパルス発
生回路が設けられたことを特徴とする電磁弁駆動
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8823379A JPS5614667A (en) | 1979-07-13 | 1979-07-13 | Solenoid valve operating circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8823379A JPS5614667A (en) | 1979-07-13 | 1979-07-13 | Solenoid valve operating circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5614667A JPS5614667A (en) | 1981-02-12 |
| JPS623352B2 true JPS623352B2 (ja) | 1987-01-24 |
Family
ID=13937140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8823379A Granted JPS5614667A (en) | 1979-07-13 | 1979-07-13 | Solenoid valve operating circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5614667A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61185640A (ja) * | 1985-02-13 | 1986-08-19 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | 内燃機関における電磁式燃料噴射弁の駆動電流制御装置 |
| JP2647867B2 (ja) * | 1987-11-20 | 1997-08-27 | 東陶機器株式会社 | ソレノイドバルブ駆動制御回路 |
| CN105402471A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-03-16 | 无锡隆盛科技股份有限公司 | 一种驱动电流快速截止的喷油电磁阀驱动电路 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5271668A (en) * | 1975-12-10 | 1977-06-15 | Nippon Air Brake Co | Dc solenoid coil excitation control device |
-
1979
- 1979-07-13 JP JP8823379A patent/JPS5614667A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5614667A (en) | 1981-02-12 |
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