JPS6315462B2

JPS6315462B2 -

Info

Publication number: JPS6315462B2
Application number: JP55107252A
Authority: JP
Inventors: Buraitoringu Uorufuramu
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-08-14
Filing date: 1980-08-06
Publication date: 1988-04-05
Also published as: DE2932859A1; US4345296A; JPS5634951A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、内燃機関の誘導性負荷に流れる電流
の制御装置、さらに詳細には両駆動電圧線間にお
いて上記負荷に直列に接続された電流スイツチン
グ手段ならびに電流測定手段と、その電流測定手
段と接続され始動期間と保持期間への移行を定め
るコンパレータとを備えた内燃機関の誘導性負荷
に流れる電流の制御装置に関する。

従来電磁弁あるいはリレーのような開閉素子と
して機能する誘導性負荷に流れる電流を電流制御
回路によつて制御することが一般的に知られてい
る。これはいわゆる始動期間（吸引期間）の間は
誘導性負荷に大きな電力を供給してたとえば時間
的に正確な開閉特性を得るようにしなければなら
ないからである。一方その始動期間に続く保持期
間では負荷に流れる電流を減少させることができ
る。というのは機械的な仕事はそれ以上行わなく
てすみ、たとえば電磁弁を開放させるに必要なエ
ネルギーだけが必要であつて、そのエネルギーは
開閉素子の復起力に関係して定められるからであ
る。

誘導性負荷の場合この負荷に流れる電流をそれ
ぞれの電流の強さに従つて周期的にオン、オフさ
せるオン、オフ電流制御器が知られている。その
場合それぞれの切り替え点は電流測定用抵抗間の
電圧降下に基づいて定められる。

また、始動期間の終了時の電流を保持電流値に
減少させ、このアナログの電流値を電流制御回路
によつて保持されるような負荷電流制御装置も知
られている。

従来の装置の場合最大の始動電流（吸引電流）
に対する電流限界値ならびに保持電流に対する電
流限界値は二つの異なるコンパレータを用いて検
出するかあるいはしきい値を切り替えることがで
きるコンパレータを用いて検出されていた。いず
れにしてもその回路構成は複雑となりコストを上
昇させる原因となつていた。

したがつて本発明の目的は、簡単な構成により
誘導性負荷に流れる電流を制御することができる
内燃機関の誘導性負荷に流れる電流の制御装置を
提供することにある。

本発明では制御可能な定電圧源がスイツチング
トランジスターのベースエミツタ回路ならびに電
流測定用抵抗と並列に接続される。さらに本発明
の実施例によればプラス入力が電流測定用抵抗と
接続されたコンパレータが正帰遷される。そのコ
ンパレータのマイナス入力は入力信号にしたがつ
て制御可能な分圧器に接続される。

本発明では従来の制御装置と比較してその効果
を減少させることなく構造がきわめて簡単になり
使用される素子の数も減少させることができると
いう利点が得られる。

つぎに添付図面を参照して本発明の実施例を詳
細に説明する。

ここに説明する実施例は内燃機関の電磁噴射弁
に流れる電流を制御する最終段に関する。たとえ
ば自動車のような電源システムに用いられる誘導
性負荷、たとえば電磁噴射弁のような電磁開閉素
子の場合できるだけエネルギーを消費することな
くしかも個々の負荷の加熱を減少させるとともに
それぞれの電源に不必要な負荷がかからないよう
にすることが重要である。

第１図には内燃機関の電磁噴射弁に流れる時間
に対する電流が図示されている。通電時点t₀の後
電流は急激に上昇し最大の始動電流（吸引電流）
IA_naxにまで達して時点t₁においていわゆる始動
期間が終了することが理解できる。その後時点t₂
の所定の噴射期間まで保持期間が続き、その保持
期間では電流は保持電流IHに減少する。その場
合それぞれの電流値は噴射弁の特性に適合され
る。たとえば最大の始動電流はいずれの場合にも
確実に吸引が行われるように大きく選ばなければ
ならないし、また保持電流は不本意な燃料の加熱
がおこらないように電磁弁の加熱を低く押えるた
めにできるだけ小さくするように選ばれる。しか
しこの場合保持電流IHは同時に電磁弁を確実に
開放させておく値でなければならない。

第１図の波形図においてそれぞれ負にむかう端
部は理想的に図示されている。図を拡大するとも
ちろん傾斜は垂直よりゆるやかになるように現わ
れる。その場合第１図の波形図に関連した噴射弁
にはフリーホイーリング回路（還流回路）が設け
られていないことに注意しておく。

第２図には燃料噴射装置に用いられる噴射弁に
流れる電流を制御する最終段の実施例が図示され
ている。

１０は噴射弁の電磁巻き線であり、この電磁巻
き線と直列にトランジスタ１１のコレクタエミツ
タ回路ならにび抵抗１２が接続される。このトラ
ンジスタ１１は電磁弁に流れる電流をオン、オフ
させ、また抵抗１２は電磁弁に流れる電流を測定
する機能を行う。トランジスタ１１のコレクタベ
ース回路はツエナーダイオード１３でバイパスさ
れる。トランジスタ１１のベースはツエナーダイ
オード１４とトランジスタ１６の直列回路を経て
アースと接続される。トランジスタ１１と抵抗１
２の接続点は抵抗１７を経てコンパレータ１８の
プラス入力に接続される。このコンパレータの出
力はダイオード１９と抵抗２０の直列回路を経て
プラス入力にフイードバツクされるとともに抵抗
２１を経てプラス線２２と接続される。さらにコ
ンパレータ１８の出力は抵抗２３を経てトランジ
スタ１６のベースと接続される。

２５は本発明装置の入力端子であり、この入力
端子は抵抗２６を経てプラス線２２と接続され、
また抵抗２７，２８を経てそれぞれトランジスタ
２９，３４のベースと接続される。トランジスタ
２９のエミツタは直接アースと接続され、そのコ
レクタには抵抗３０を経てプラス線２２から駆動
電圧が供給される。またトランジスタ２９のコレ
クタは後段のトランジスタ３１のベースと接続さ
れる。このトランジスタ３１もエミツタ接地とし
て接続され、そのコレクタは可変抵抗３２を経て
プラス線２２と、抵抗３３を径てトランジスタ１
１のベースとそれぞれ接続される。

２つの抵抗３５，３６は分圧器を構成し、その
分圧器の最初の抵抗３５はトランジスタ３４のコ
レクタエミツタ回路によつてバイパスさせること
ができる。両抵抗３５，３６の接続点はコンパレ
ータ１８のマイナス入力と接続される。

静止状態では入力端子２５にゼロの電位が印加
される。それによつてトランジスタ１１は遮断さ
れ、電磁巻き線１０には電流は流れない。コンパ
レータ１８のプラス入力は両抵抗１２，１７を経
てアースと接続され、一方マイナス入力にはトラ
ンジスタ３４が導通するのでプラス線２２からの
電圧が印加される。このようにしてコンパレータ
１８の出力は低い電位となりトランジスタ１６は
遮断される。

第１図の時点t₀において入力端子に現われる電
位は正の値に変化する（第３図Ａ参照）それによ
つてトランジスタ１１は導通しトランジスタ３４
は遮断する。コンパレータ１８のマイナス入力に
は第３図Ｃの点線で図示したように抵抗３５，３
６の抵抗値の分圧比によつて定まる中間の電位が
印加される。電磁巻き線１０に流れる電流は上昇
しまたそれにより抵抗１２間の電圧降下も大きく
なる。第３図ＣのＴで示した時点でコンパレータ
のプラス入力にかかる電位がマイナス入力の電位
よりも大きくなると、第３図Ｄに示したように、
コンパレータの出力電位は上昇する。ダイオード
１９、抵抗２０による正帰還によつてプラス入力
の電圧はさらに上昇するので、抵抗１２の電圧が
減少してもコンパレータは反転するようなことは
ない。コンパレータの出力信号が正であることに
よりトランジスタ１６は導通する。この時点から
トランジスタ１１はツエナーダイオード１４並び
に抵抗１２によつて電流制御が行なわれる。とい
うのは逆方向に接続されたツエナーダイオード１
４間の電圧降下は一定となるからである。時点
t₁，t₂間の保持電流は第１図によれば最大電流
IA_naxよりも低いので電流制御が始まるとトラン
ジスタ１１は近似値的に遮断されたことになる。
t1の時点で電磁巻き線１０に流れる電流が
IAmaxになると、トランジスタ１１のコレクタ
電圧はツエナーダイオード１３のツエナー電圧に
上昇し、その結果電磁巻き線１０に流れる電流は
急速にIA_naxからIHに減少する。

この保持電流IHは入力端子２５に現われる入
力電位が再びゼロにもどるまで継続される。従つ
てツエナーダイオード１３は電流を急激に減少さ
せる効果をもたらす。入力端子２５に入力される
電位がゼロになるとトランジスタ３４は再び導通
し、それによつてコンパレータ１８のマイナス入
力にはプラス線２２の電位が印加され、コンパレ
ータ１８の出力電位は再びゼロとなる。その結果
再び最初の状態にもどる。

第２図に図示した回路によつて一般的に誘導性
の制御素子をきわめて素早くスイツチングさせる
ことができる。多くの利用分野の中で代表的なも
のは上に述べたように電磁弁の電磁巻き線であ
る。その場合両限界における個々の電流値は互い
に無関係に選ぶことができる。最大の始動電流
IA_naxに対するしきい値は両抵抗３５，３６の値
を選択することにより定められ、一方保持電流
IHのレベルはトランジスタ１１のベースエミツ
タ回路並びに抵抗１２の直列回路と並列に接続さ
れたツエナーダイオードの値を選ぶことによつて
決めることができる。

第２図に図示した回路の主な特徴はこの例の場
合ツエナーダイオードによつて実現される定電圧
源を用いてトランジスタ１１のベース電位をいわ
ゆるクランプすることである。特にこの実施例の
場合しきい値を切り替える必要のないコンパレー
タを１個だけ用いるだけでよく、またトランジス
タ１１は最大始動電流IA_naxに達するかどうかに
従つてクランプされるということが重要である。

またツエナーダイオード１４の代わりに縦方向
に接続された複数個のダイオードを利用すること
もできる。

以上説明したように本願発明では、電流スイツ
チング手段として機能するトランジスタのベース
エミツタ回路と電流測定手段としての抵抗からな
る直列回路に並列に制御可能な直流電圧源を接続
し、保持期間中誘導性負荷に流れる電流を所定の
レベルに保持するようにしたので、従来装置のよ
うに始動電流と保持電流を得るのに、２つの異な
るコンパレータを用いたり、あるいはしきい値を
切り換えることができるコンパレータを用いるこ
となく、しきい値を切り換える必要のない１つの
コンパレータだけですますことができ、簡単な回
路構成で、保持電流を得ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は誘導性負荷に流れる電流特性を示した
特性図、第２図は本発明の制御装置の実施例を説
明した回路図、第３図ＡからＤは第２図に図示し
た回路の動作を説明する信号波形図である。１０……電磁巻き線、１１……スイツチングト
ランジスタ、１２……電流測定用抵抗、１３，１
４……ツエナーダイオード、１８……コンパレー
タ、２５……入力端子。

Claims

【特許請求の範囲】１誘導性負荷、特に内燃機関の燃料調量装置の
電磁弁に流れる電流の制御装置であつて、両駆動
電圧線間において前記負荷に直列に接続された電
流スイツチング手段並びに電流測定手段と、その
電流測定手段と接続され始動期間と保持期間への
移行を定めるコンパレータとを備えた内燃機関の
誘導性負荷に流れる電流の制御装置において、前
記電流スイツチング手段を少なくとも１つのトラ
ンジスタ１１を用いて構成し、保持期間中そのト
ランジスタのベースエミツタ回路と電流測定手段
としての抵抗１２からなる直列回路に並列に制御
可能な直流電圧源１４を接続し、保持期間中誘導
性負荷に流れる電流を所定のレベル（IH）に保
持するようにしたことを特徴とする内燃機関の誘
導性負荷に流れる電流の制御装置。２前記制御可能な電圧源をツエナーダイオード
１４又は複数のダイオードとトランジスタの直列
回路で構成した特許請求の範囲第１項に記載の内
燃機関の誘導性負荷に流れる電流の制御装置。３前記コンパレータのプラス入力を電流測定手
段１２に接続し、そのマイナス入力を入力信号に
よつて制御可能な分圧器１５，３６と接続するよ
うにした特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関
の誘導性負荷に流れる電流の制御装置。４入力端子２５に信号が現れる期間中コンパレ
ータ１８のマイナス入力を所定電位とした特許請
求の範囲第３項に記載の内燃機関の誘導性負荷に
流れる電流の制御装置。５コンパレータ１８を正帰還させた特許請求の
範囲第３項に記載の内燃機関の誘導性負荷に流れ
る電流の制御装置。