JPS6056948B2 - 電磁弁駆動装置 - Google Patents
電磁弁駆動装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の燃料噴射制御等に用いることのでき
る電磁弁駆動装置の改良に関するものである。
る電磁弁駆動装置の改良に関するものである。
従来の電磁弁駆動装置の回路構成を第１図に示す。
１はバッテリであり、正極は、抵抗３を介して電磁弁コ
イル２の一端に接続し、他端は接地してある。
イル２の一端に接続し、他端は接地してある。
電磁弁コイル２の他端はパワートランジ、ム＆−ｉ−
１−↓ツ １−、Ｉ、゛吋れ４のコレクタはパワート
ランジスタ５のコレクタに、エミッタはパワートランジ
スタ５のベースに接続してあり、トランジスタ４とトラ
ンジスタ５はダーリントン接続してある。トランジスタ
４のベースに直列に抵抗６が接続され、抵抗６の一端の
入力端子９から電磁弁を駆動したいパルス幅信号が入つ
てくる。抵抗７の一端はパワートランジスタ５のコレク
タに、他端はコンデンサ８の一端に接続してある。該コ
ンデンサ８の他端は接地してある。該抵抗７とコンデン
サ８によりパワートランジスタ５が導通して電磁弁コイ
ル２が通電している状態からパワートランジスタ５が遮
断した場合に、電磁弁に発生するサージ電圧を吸収して
トランジスタを保護している。また、この構成において
は通電中に消費する電圧は同じであり、そのため、トラ
ンジスタ５が導通時に電磁弁コイル２の両端子が短絡さ
れた場合にはトランジスタ５は破壊してしまうという欠
点がある。
１−↓ツ １−、Ｉ、゛吋れ４のコレクタはパワート
ランジスタ５のコレクタに、エミッタはパワートランジ
スタ５のベースに接続してあり、トランジスタ４とトラ
ンジスタ５はダーリントン接続してある。トランジスタ
４のベースに直列に抵抗６が接続され、抵抗６の一端の
入力端子９から電磁弁を駆動したいパルス幅信号が入つ
てくる。抵抗７の一端はパワートランジスタ５のコレク
タに、他端はコンデンサ８の一端に接続してある。該コ
ンデンサ８の他端は接地してある。該抵抗７とコンデン
サ８によりパワートランジスタ５が導通して電磁弁コイ
ル２が通電している状態からパワートランジスタ５が遮
断した場合に、電磁弁に発生するサージ電圧を吸収して
トランジスタを保護している。また、この構成において
は通電中に消費する電圧は同じであり、そのため、トラ
ンジスタ５が導通時に電磁弁コイル２の両端子が短絡さ
れた場合にはトランジスタ５は破壊してしまうという欠
点がある。
また、バッテリー１の電圧が変化した場ヨ合には、入力
パルスに対して実際電磁弁が開放したり、閉成したりす
る時間が変わるので、入力パルス巾でガソリン等を調量
する場合にはこの入力パルス巾に対して予め補正を加え
てやらなければならないという欠点がある。・〔発明の
目的〕 本発明は上述の欠点を解消するものであり、電磁弁コイ
ルを含む直列回路を確実に保護すると共に、電源電圧変
動に対して電磁弁コイルの通電制御を安定的にできる電
磁弁駆動装置を提供することを目的とする。
パルスに対して実際電磁弁が開放したり、閉成したりす
る時間が変わるので、入力パルス巾でガソリン等を調量
する場合にはこの入力パルス巾に対して予め補正を加え
てやらなければならないという欠点がある。・〔発明の
目的〕 本発明は上述の欠点を解消するものであり、電磁弁コイ
ルを含む直列回路を確実に保護すると共に、電源電圧変
動に対して電磁弁コイルの通電制御を安定的にできる電
磁弁駆動装置を提供することを目的とする。
本発明は、電磁弁コイルと該電磁弁コイルに流れる電流
を検出する電流検出用素子と電源に接続され該電磁弁コ
イルに電流を供給する駆動素子とを有する直列回路と、
電磁弁制御信号に応じて所定位置の間前記駆動素子の出
力を定電圧作動させる定電圧駆動制御回路と、前記電流
検出用素子による検出信号を入力とし前記電磁弁制御信
号に応じて前記駆動素子の出力を定電流駆動させる定電
流駆動制御回路と、前記電磁弁コイルに接続され前記駆
動素子の出力制御状態切換時に発生するサージ電圧を前
記電磁弁制御信号と定電流駆動制御回路との信号に基づ
いて選択的に制御するサージ制御回路とを備え、前記定
電圧駆動制御回路と定電流駆動制御回路とにより前記駆
動素子を論理和的に駆動制御する構成とすることにより
前記目的を達成できる。
を検出する電流検出用素子と電源に接続され該電磁弁コ
イルに電流を供給する駆動素子とを有する直列回路と、
電磁弁制御信号に応じて所定位置の間前記駆動素子の出
力を定電圧作動させる定電圧駆動制御回路と、前記電流
検出用素子による検出信号を入力とし前記電磁弁制御信
号に応じて前記駆動素子の出力を定電流駆動させる定電
流駆動制御回路と、前記電磁弁コイルに接続され前記駆
動素子の出力制御状態切換時に発生するサージ電圧を前
記電磁弁制御信号と定電流駆動制御回路との信号に基づ
いて選択的に制御するサージ制御回路とを備え、前記定
電圧駆動制御回路と定電流駆動制御回路とにより前記駆
動素子を論理和的に駆動制御する構成とすることにより
前記目的を達成できる。
以下本発明に示す実施例に従つて説明する。
ます第２図は本発明の第１実施例を示すものてある。こ
の第２図において、１はバッテリで、負端子は接地して
あり、正端子はダーリントン接続のＰＮＰパワートラン
ジスタ１０のエミッタに接続してある。パワートランジ
スタ１０のコレクタは電流検出用の抵抗２０の一端に接
続し、この抵抗２，０の他端は電磁弁コイル２の一端に
接続してある。この電磁弁コイル２の他端は接地してあ
る。３０は定電圧駆動制御回路て、入力は電磁弁コイル
２の正極に、出力は抵抗４０を介して前記パワートラン
ジスタ１０のベースに接続してある。
の第２図において、１はバッテリで、負端子は接地して
あり、正端子はダーリントン接続のＰＮＰパワートラン
ジスタ１０のエミッタに接続してある。パワートランジ
スタ１０のコレクタは電流検出用の抵抗２０の一端に接
続し、この抵抗２，０の他端は電磁弁コイル２の一端に
接続してある。この電磁弁コイル２の他端は接地してあ
る。３０は定電圧駆動制御回路て、入力は電磁弁コイル
２の正極に、出力は抵抗４０を介して前記パワートラン
ジスタ１０のベースに接続してある。
５，０は定電駆動制御回路で、定電流ユニット５５と電
流を増幅するトランジスタ６０とから構成してあり、電
流検出用の抵抗２０の両端の電位差を入力としてトラン
ジスタ６０に定電流を発生させるもので、このトランジ
スタ６０のコレクタは抵抗ク７０を介してパワートラン
ジスタ１０のベースに、そのエミッタはサージ制御回路
８０の２個の入力Ｐｌ，Ｐ２のうちの入力端子Ｐ１に接
続してある。
流を増幅するトランジスタ６０とから構成してあり、電
流検出用の抵抗２０の両端の電位差を入力としてトラン
ジスタ６０に定電流を発生させるもので、このトランジ
スタ６０のコレクタは抵抗ク７０を介してパワートラン
ジスタ１０のベースに、そのエミッタはサージ制御回路
８０の２個の入力Ｐｌ，Ｐ２のうちの入力端子Ｐ１に接
続してある。
サージ制御回路８０の入力端子Ｐ２は時限回路９０の入
力端子Ｓに、出力端子Ｐ３は電磁弁コイル２の正極側端
子にそれぞれ接続してある。時限回路９０の入力端子Ｓ
には電磁弁開閉時間を制御するための所定の時間幅を有
するパルス信号τが外部制御機器より入力され、その出
力は前記定電圧駆動制御回路３０の入力に接続してある
。１００は電源回路で、バッテリー１に接続され、一定
電圧（例えば８Ｖ）を定電圧駆動制御回路３０、定電流
駆動制御回路５０、サージ制御回路８０、時限）回路９
，０の回路に供給している。
力端子Ｓに、出力端子Ｐ３は電磁弁コイル２の正極側端
子にそれぞれ接続してある。時限回路９０の入力端子Ｓ
には電磁弁開閉時間を制御するための所定の時間幅を有
するパルス信号τが外部制御機器より入力され、その出
力は前記定電圧駆動制御回路３０の入力に接続してある
。１００は電源回路で、バッテリー１に接続され、一定
電圧（例えば８Ｖ）を定電圧駆動制御回路３０、定電流
駆動制御回路５０、サージ制御回路８０、時限）回路９
，０の回路に供給している。
次に、以上の構成による装置の作動を第３図の信号波形
図と共に説明する。
図と共に説明する。
時限回路９０に制御信号τが入つてくると、コンデンサ
、抵抗、およびトランジスタで構成された公知の時限構
成によ−リ第３図Ａに示す如く、パルス幅Ｔ。を持つた
時限信号Ａを発生する。定電圧駆動制御回路３０はこの
信号Ａの立ち上がりに応じて起動し、この信号Ａが“１
゛の状態である時限時間Ｔ。の間のみ作動する、即ち抵
抗４０に低レベルの信号を印加・するものて、この定電
圧駆動制御回路３０が起動することで、パワートランジ
スタ１０が０Ｎする。パワートランジスタ１０が０Ｎす
ることにより、そのコレクタ電圧が定電圧駆動制御回路
３０に伝えられ、定電圧駆動制御回路３０はこのコレク
タ電圧と定電圧駆動制御回路３０の内部に備えられた設
定電圧とを比較し、コレクタ電圧が一定電圧となるよう
抵抗４０への低レベル信号の電圧値を変えて、そして電
磁コイル２はパワートランジスタ１０のコレクタ電圧、
即ち一定電圧が印加されることで駆動される。つまり、
時限信号Ａが゜゜１゛の状態てある時限時間Ｔ。の間の
み定電圧駆動制御回路３０はパワートランジスタ１０の
コレクタ電圧を検出して、バッテリー１の電源電圧の変
動等によりこのコレクタ電圧が設定電圧以下になると、
パワートランジスタ１０、抵抗４０を介して定電圧駆動
制御回路３０の出力側に流れ込むベース電流を少なくし
てパワートランジスタ１０のコレクタ電圧を小さくする
ように動作し、一方設定電圧以上になると、このコレク
タ電圧が設定電圧以上になると、パワートランジスタ１
０、抵抗４０を介して定電圧駆動制御回路３０の出力側
に流れ込むベース電流を少なくして、パワートランジス
タ１０のコレクタ電流を少なくし、それによつてコレク
タ電圧を低下させるように動作し、一方、このコレクタ
電圧が設定電圧以下になると、この定電圧駆動制御回路
３０の出力側に流れ込むベース電流を大きくして、パワ
ートランジスタ１０のコレクタ電流を大きくし、それに
よつてコレクタ電圧を高めるように動作することになり
、その結果パワートランジスタ１０のコレクタ電圧が設
定した一定電圧になるよう制御している。次に定電流制
御回路５０は電流検出用の抵抗２０の両端の電圧を入力
としており、電磁弁コイル２に流れる電流、つまりパワ
ートランジスタ１０のコレクタ電流が定電流駆動制御回
路５０内で予め設定された設定電流と一致するように帰
還制御するものである。
、抵抗、およびトランジスタで構成された公知の時限構
成によ−リ第３図Ａに示す如く、パルス幅Ｔ。を持つた
時限信号Ａを発生する。定電圧駆動制御回路３０はこの
信号Ａの立ち上がりに応じて起動し、この信号Ａが“１
゛の状態である時限時間Ｔ。の間のみ作動する、即ち抵
抗４０に低レベルの信号を印加・するものて、この定電
圧駆動制御回路３０が起動することで、パワートランジ
スタ１０が０Ｎする。パワートランジスタ１０が０Ｎす
ることにより、そのコレクタ電圧が定電圧駆動制御回路
３０に伝えられ、定電圧駆動制御回路３０はこのコレク
タ電圧と定電圧駆動制御回路３０の内部に備えられた設
定電圧とを比較し、コレクタ電圧が一定電圧となるよう
抵抗４０への低レベル信号の電圧値を変えて、そして電
磁コイル２はパワートランジスタ１０のコレクタ電圧、
即ち一定電圧が印加されることで駆動される。つまり、
時限信号Ａが゜゜１゛の状態てある時限時間Ｔ。の間の
み定電圧駆動制御回路３０はパワートランジスタ１０の
コレクタ電圧を検出して、バッテリー１の電源電圧の変
動等によりこのコレクタ電圧が設定電圧以下になると、
パワートランジスタ１０、抵抗４０を介して定電圧駆動
制御回路３０の出力側に流れ込むベース電流を少なくし
てパワートランジスタ１０のコレクタ電圧を小さくする
ように動作し、一方設定電圧以上になると、このコレク
タ電圧が設定電圧以上になると、パワートランジスタ１
０、抵抗４０を介して定電圧駆動制御回路３０の出力側
に流れ込むベース電流を少なくして、パワートランジス
タ１０のコレクタ電流を少なくし、それによつてコレク
タ電圧を低下させるように動作し、一方、このコレクタ
電圧が設定電圧以下になると、この定電圧駆動制御回路
３０の出力側に流れ込むベース電流を大きくして、パワ
ートランジスタ１０のコレクタ電流を大きくし、それに
よつてコレクタ電圧を高めるように動作することになり
、その結果パワートランジスタ１０のコレクタ電圧が設
定した一定電圧になるよう制御している。次に定電流制
御回路５０は電流検出用の抵抗２０の両端の電圧を入力
としており、電磁弁コイル２に流れる電流、つまりパワ
ートランジスタ１０のコレクタ電流が定電流駆動制御回
路５０内で予め設定された設定電流と一致するように帰
還制御するものである。
具体的には、電磁弁コイル２に流れる電流、つまりパワ
ートランジスタ１０のコレクタ電流の増大に応じて電流
検出用の抵抗２０の両端に生じる電圧降下が大きくなり
、その両端電圧が前記設定電流に相当する設定電圧以上
になると、定電流ユニット５５の作用により抵抗７０、
トランジスタ６０、及びサージ制御回路８０を介して流
れる電流（つまりベース電流）を低減して、パワートラ
ンジスタ１０のコレクタ電流を減少させ、それによつて
抵抗２０の両端電圧を低下させるように動作する。一方
、その両端電圧が前記した設定電圧以下になると、抵抗
７０及びトランジスタ６０等を介して流れるベース電流
を増大させて、パワートランジスタ１０のコレクタ電流
を増加させ、それによつて抵抗２０の両端電圧を高める
ように動作する。その結果、定電流駆動制御回路５０は
、抵抗２０の両端電圧が設定電圧と一致するように、パ
ワートランジスタ１０のコレクタ電流を所定電流に制御
するものである。この抵抗２０の抵抗値はこの実施例で
は０．１Ωとしてある。ここては定電圧制御と、定電流
制御はそれぞれパワートランジスタ１０のベースに抵抗
４０、抵抗７０を介して０Ｒ制御をしていることになる
。
ートランジスタ１０のコレクタ電流の増大に応じて電流
検出用の抵抗２０の両端に生じる電圧降下が大きくなり
、その両端電圧が前記設定電流に相当する設定電圧以上
になると、定電流ユニット５５の作用により抵抗７０、
トランジスタ６０、及びサージ制御回路８０を介して流
れる電流（つまりベース電流）を低減して、パワートラ
ンジスタ１０のコレクタ電流を減少させ、それによつて
抵抗２０の両端電圧を低下させるように動作する。一方
、その両端電圧が前記した設定電圧以下になると、抵抗
７０及びトランジスタ６０等を介して流れるベース電流
を増大させて、パワートランジスタ１０のコレクタ電流
を増加させ、それによつて抵抗２０の両端電圧を高める
ように動作する。その結果、定電流駆動制御回路５０は
、抵抗２０の両端電圧が設定電圧と一致するように、パ
ワートランジスタ１０のコレクタ電流を所定電流に制御
するものである。この抵抗２０の抵抗値はこの実施例で
は０．１Ωとしてある。ここては定電圧制御と、定電流
制御はそれぞれパワートランジスタ１０のベースに抵抗
４０、抵抗７０を介して０Ｒ制御をしていることになる
。
つまり、定電圧駆動制御回路３０に流れ込む電流の方が
定電流駆動制御回路５０に流れ込む電流値より大きい場
合にはパワートランジスタ１０は定電圧駆動制御回路３
０に制御され、回路全体が定電圧動作をし、一方定電圧
駆動制御回路３０に流れ込む電流が定電流駆動制御回路
５０に流れ込む電流よりも小さい場合には回路全体は定
電流制御となる。定電圧動作した場合のパワートランジ
スタ１０のコレクタ電圧は１０■である。すなわち第３
図Ａの時限信号Ａが゜“１゛のとき定電圧駆動制御回路
３０は作動し、“゜０゛のときは出力に流れ込む電流を
遮断して動作を停止する。また定電流回路５０は後述の
サージ制御回路８０により制御信号Ｔが゜“１゛のとき
作動し、゛゜０゛のとき停止であるので、回路全体の電
磁弁コイル２の駆動は信号Ｔが入つてきてから最初は定
電圧駆動し、次に定電流駆動するということになる。こ
の駆動方式により、電磁弁駆動開始時は定電圧制御によ
り電圧を大きく与えて起動を容易にし、その後は定電流
制御により比較的小さな電流により開弁を保持しかつ電
源電圧変動の影響を防止している。次に、サージ制御回
路８０の具体的な構成を第４図に示し、それについて説
明する。ＰＮＰトランジスタ８１１のエミッタは前記ト
ランジスタ６０のエミッタに、コレクタは前記電磁弁コ
イル２の正極端子に、ベースは抵抗８１３を通してＮＰ
Ｎトランジスタ８１５のコレクタに接続されている。ツ
ェナーダイオード８１２はツェナー電圧４０■で、正極
は前記トランジスタ８１１のコレクタに負極はエミッタ
に接続してある。トランジスタ８１５のエミッタは接地
してあり、ベースは抵抗８１４を介して入力Ｂに接続さ
れている。その作動として入力Ｐ２に第３図Ｔの信号が
入りトランジスタ８１５は０Ｎするのでトランジスタ８
１１は０Ｎし、パワートランジスタ１０、抵抗７０、ト
ランジスタ６０のコレクターエミッタ、電磁弁コイル２
の正極が通じるので定電流動作を行なう。そして同時に
Ｔ。の時間は定電圧動作も行なつているので回路全体は
定電圧制御をしていることになる。そして時間Ｔ。後は
定電圧制御は停止するのであとは定電流制御になる。こ
の定電圧制御から定電流制御に移る場合には電磁弁コイ
ル２に流れる電流が大から小に変化するので、電磁弁コ
イル２の正極には約５０Ｖくらいの負のサージ電圧が発
生しようとする。しかし、この場合、ＰＮＰトランジス
タ８１１が０Ｎであるので負のサ・−ジ電圧が発生しよ
うとすればするほど抵抗２０の両端の電圧は大きくなる
ので定電流駆動制御回路５０はパワートランジスタ１０
のベース電流を抑えてコレクタ電流を減らそうとするが
、最大に減らしても接地電圧ＲＯＪｖまでである。しか
し、電磁弁コイル２の正極は負の電圧なので定電流駆動
制御回路５０の出力がＲＯョ■でもトランジスタ６０は
そのベ−スーエミッタ、サージ制御回路８０のトランジ
スタ８１１のエミッターコレクタを通じて電流が流れる
ので、パワートランジスタ１０のベース、抵抗７０、ト
ランジスタ６０を通じて電流が流れ、パワートランジス
タ１０のコレクタ電流は増大して第３図Ｃの如く負のサ
ージ電圧を打ち消してしまう。
定電流駆動制御回路５０に流れ込む電流値より大きい場
合にはパワートランジスタ１０は定電圧駆動制御回路３
０に制御され、回路全体が定電圧動作をし、一方定電圧
駆動制御回路３０に流れ込む電流が定電流駆動制御回路
５０に流れ込む電流よりも小さい場合には回路全体は定
電流制御となる。定電圧動作した場合のパワートランジ
スタ１０のコレクタ電圧は１０■である。すなわち第３
図Ａの時限信号Ａが゜“１゛のとき定電圧駆動制御回路
３０は作動し、“゜０゛のときは出力に流れ込む電流を
遮断して動作を停止する。また定電流回路５０は後述の
サージ制御回路８０により制御信号Ｔが゜“１゛のとき
作動し、゛゜０゛のとき停止であるので、回路全体の電
磁弁コイル２の駆動は信号Ｔが入つてきてから最初は定
電圧駆動し、次に定電流駆動するということになる。こ
の駆動方式により、電磁弁駆動開始時は定電圧制御によ
り電圧を大きく与えて起動を容易にし、その後は定電流
制御により比較的小さな電流により開弁を保持しかつ電
源電圧変動の影響を防止している。次に、サージ制御回
路８０の具体的な構成を第４図に示し、それについて説
明する。ＰＮＰトランジスタ８１１のエミッタは前記ト
ランジスタ６０のエミッタに、コレクタは前記電磁弁コ
イル２の正極端子に、ベースは抵抗８１３を通してＮＰ
Ｎトランジスタ８１５のコレクタに接続されている。ツ
ェナーダイオード８１２はツェナー電圧４０■で、正極
は前記トランジスタ８１１のコレクタに負極はエミッタ
に接続してある。トランジスタ８１５のエミッタは接地
してあり、ベースは抵抗８１４を介して入力Ｂに接続さ
れている。その作動として入力Ｐ２に第３図Ｔの信号が
入りトランジスタ８１５は０Ｎするのでトランジスタ８
１１は０Ｎし、パワートランジスタ１０、抵抗７０、ト
ランジスタ６０のコレクターエミッタ、電磁弁コイル２
の正極が通じるので定電流動作を行なう。そして同時に
Ｔ。の時間は定電圧動作も行なつているので回路全体は
定電圧制御をしていることになる。そして時間Ｔ。後は
定電圧制御は停止するのであとは定電流制御になる。こ
の定電圧制御から定電流制御に移る場合には電磁弁コイ
ル２に流れる電流が大から小に変化するので、電磁弁コ
イル２の正極には約５０Ｖくらいの負のサージ電圧が発
生しようとする。しかし、この場合、ＰＮＰトランジス
タ８１１が０Ｎであるので負のサ・−ジ電圧が発生しよ
うとすればするほど抵抗２０の両端の電圧は大きくなる
ので定電流駆動制御回路５０はパワートランジスタ１０
のベース電流を抑えてコレクタ電流を減らそうとするが
、最大に減らしても接地電圧ＲＯＪｖまでである。しか
し、電磁弁コイル２の正極は負の電圧なので定電流駆動
制御回路５０の出力がＲＯョ■でもトランジスタ６０は
そのベ−スーエミッタ、サージ制御回路８０のトランジ
スタ８１１のエミッターコレクタを通じて電流が流れる
ので、パワートランジスタ１０のベース、抵抗７０、ト
ランジスタ６０を通じて電流が流れ、パワートランジス
タ１０のコレクタ電流は増大して第３図Ｃの如く負のサ
ージ電圧を打ち消してしまう。
従つて定電圧制御から定電流制御の切り換え時に電磁弁
コイル２の正極に起こる負のサージ電圧の発生を防止で
きるので、この切換時に電磁弁が閉じてしまうという事
態を防止できる。一方、制御信号τが゜゜１゛の状態か
ら“０゛になつた場合にはトランジスタ８１５は０ＦＦ
となりＰＮＰトランジスタ８１１は０ＦＦとなるので第
３図Ｂの如く定電流制御が遮断される。
コイル２の正極に起こる負のサージ電圧の発生を防止で
きるので、この切換時に電磁弁が閉じてしまうという事
態を防止できる。一方、制御信号τが゜゜１゛の状態か
ら“０゛になつた場合にはトランジスタ８１５は０ＦＦ
となりＰＮＰトランジスタ８１１は０ＦＦとなるので第
３図Ｂの如く定電流制御が遮断される。
当然この場合にも電磁弁コイル２の正極には負のサージ
電圧が発生する。しかし、このサージ電圧の発生を前記
のように防止すると電磁弁の実際の閉成時間がサージ電
圧を発生させた場合に比較してて２倍以上も遅れてしま
い良くない。従つてこの時点では負のサージ電圧を第３
図Ｃの如く発生させて強制的に閉成させなければならな
い。しかし余り大きな負のサージ電圧例えば２００Ｖを
発生させるとパワートランジスタ１０、トランジスタ８
１１の耐圧が耐えられなくなり破壊してしまう恐れがあ
る。したがつてこの負のサージ電圧をある程度の電圧に
抑える必要がある。実測値によると負のサージ電圧は約
３５Ｖ以上発生させれば電磁弁の閉成ｊ時間はほぼ一定
となる。そこでツェナー電圧４０Ｖのツェナーダイオー
ド８１２を第４図のように接続することにより、ＰＮＰ
トランジスタ８１１がＯＦＦのときでも負のサージ電圧
が４０Ｖ以上になると通電し前述の作動によりパワート
ランジスタ１０のコレクタにはより電流が流れて負のサ
ージ電圧を防止してしまう。当然トランジスタ８１１、
パワートランジスタ１０のベ−スーコレクタ間、エミッ
ターコレクタ間の耐圧は４０Ｖ以上なければならない。
ここで本実施例ではサージ制御回路８０は定電流回路５
０と電磁弁コイル２の正極に入つているが、上述の原理
から定電圧駆動制御回路３０と電磁弁コイル２の間に入
れても良いことは明らかであり、また電磁弁コイル２の
ほかにパワートランジスタ１０のコレクタ端子に置換え
ても良いことは明らかである。
電圧が発生する。しかし、このサージ電圧の発生を前記
のように防止すると電磁弁の実際の閉成時間がサージ電
圧を発生させた場合に比較してて２倍以上も遅れてしま
い良くない。従つてこの時点では負のサージ電圧を第３
図Ｃの如く発生させて強制的に閉成させなければならな
い。しかし余り大きな負のサージ電圧例えば２００Ｖを
発生させるとパワートランジスタ１０、トランジスタ８
１１の耐圧が耐えられなくなり破壊してしまう恐れがあ
る。したがつてこの負のサージ電圧をある程度の電圧に
抑える必要がある。実測値によると負のサージ電圧は約
３５Ｖ以上発生させれば電磁弁の閉成ｊ時間はほぼ一定
となる。そこでツェナー電圧４０Ｖのツェナーダイオー
ド８１２を第４図のように接続することにより、ＰＮＰ
トランジスタ８１１がＯＦＦのときでも負のサージ電圧
が４０Ｖ以上になると通電し前述の作動によりパワート
ランジスタ１０のコレクタにはより電流が流れて負のサ
ージ電圧を防止してしまう。当然トランジスタ８１１、
パワートランジスタ１０のベ−スーコレクタ間、エミッ
ターコレクタ間の耐圧は４０Ｖ以上なければならない。
ここで本実施例ではサージ制御回路８０は定電流回路５
０と電磁弁コイル２の正極に入つているが、上述の原理
から定電圧駆動制御回路３０と電磁弁コイル２の間に入
れても良いことは明らかであり、また電磁弁コイル２の
ほかにパワートランジスタ１０のコレクタ端子に置換え
ても良いことは明らかである。
次に全体の作動について考えると、制御信号τが印加さ
れると最初の約１．８ｒｎｓは定電圧制御、それ以後信
号τが“゜０゛になる間は定電流制御になつているので
、バッテリー１が変動しても電磁弁コイル２の供給電流
は一定に抑えられており、電磁弁の開放時間、閉成時間
は変化することなく安）定して信号τの時間だけ開放す
る。
れると最初の約１．８ｒｎｓは定電圧制御、それ以後信
号τが“゜０゛になる間は定電流制御になつているので
、バッテリー１が変動しても電磁弁コイル２の供給電流
は一定に抑えられており、電磁弁の開放時間、閉成時間
は変化することなく安）定して信号τの時間だけ開放す
る。
この場合制御信号τの時間だけ開放する。この場合制御
信号τが印加されてから電磁弁が完全に開放するまでの
時間をτ０Ｎとし、信号τが゜゜０゛になつて完全に閉
成するまでの時間をＴＯＦＦとすると制御信・号τが印
加され、実際に電磁弁が開放している時間τ５はτ５＝
τ−τ０Ｎ＋τ０ＦＦ＝γ一（τ０Ｎ−τ０ＦＦ）とな
る。ここでバッテリー１の電圧が変化しても本実施例で
はτ０Ｎ，τ０ＦＦが変化しないから時間τ″はバッテ
リー１の電圧変化に対して一定である。次に消費電力に
ついて考えてみると、従来回路第１図において、抵抗３
の抵抗値は６Ω、電磁弁コイル２の抵抗値は２Ωである
のでバッテリー１の電圧を１４Ｖとし、印加パルス幅を
５ｍｓとし電磁弁コイル２の正極にかかる電圧を１０■
とすると（１０１２）２×２×５＝２５０Ｗ＞＜Ｍｓと
なる。
信号τが印加されてから電磁弁が完全に開放するまでの
時間をτ０Ｎとし、信号τが゜゜０゛になつて完全に閉
成するまでの時間をＴＯＦＦとすると制御信・号τが印
加され、実際に電磁弁が開放している時間τ５はτ５＝
τ−τ０Ｎ＋τ０ＦＦ＝γ一（τ０Ｎ−τ０ＦＦ）とな
る。ここでバッテリー１の電圧が変化しても本実施例で
はτ０Ｎ，τ０ＦＦが変化しないから時間τ″はバッテ
リー１の電圧変化に対して一定である。次に消費電力に
ついて考えてみると、従来回路第１図において、抵抗３
の抵抗値は６Ω、電磁弁コイル２の抵抗値は２Ωである
のでバッテリー１の電圧を１４Ｖとし、印加パルス幅を
５ｍｓとし電磁弁コイル２の正極にかかる電圧を１０■
とすると（１０１２）２×２×５＝２５０Ｗ＞＜Ｍｓと
なる。
本実施例では定電圧制御時間は１．８ｒｒ１ｓて定電圧
は１０Ｖ１定電流制御時間は３．２ｍ１ｓてあるのて（
１０１２）２×２×１．８＋０．Ｆｆ×２×３．２＝９
５Ｗｘｍｓとなる。従つて本実施例では従来回路に比較
して＝５ｒｎｓ時には約１１２．皓の消費電力となり極
めて少なくなる。次に、第５図に第２実施例を示す。こ
れは前述した第２図の回路に電圧切換回路１１０を追加
した構成であり、この構成により電源であるバッテリー
１が異常に電圧低下した場合にも電磁弁コイル２の作動
を継続できるようにしたものである。以下この詳細回路
を第６図に示しそれについて作動説明する。第６図にお
いて、ツェナーダイオード１１１の負極は端子Ｐ４を介
して前記バッテリー１の正極に接続してあり、正極は抵
抗１１２を介して接続してある。このツェナーダイオー
ド１１１のツェナー電圧は７■である。前記ツェナーダ
イオード１１１の正極は抵抗１１３を介してトランジス
タ１１４のベースに接続してある。このトランジスタ１
１４のエミッタに接地してあり、コレクタは次段のトラ
ンジスタ１１５のベースに接続してある。このトランジ
スタ１１５のエミッタは線地してあり、コレクタは第５
図の抵抗１２０を介してパワートランジスタ１０のベー
スに接続してある。一方、前記トランジスタ１１５のベ
ースは抵抗１１５を介して時限回路９０の入力に接続し
てある。以上の回路構成でその作動を説明すると、バッ
テリー１の電圧が７Ｖを越えるとトランジスタ１１４は
０Ｎするので入力の信号の有無にかかわらずトランジス
タ１１５は０ＦＦとなり、パワートランジスタ１０のベ
ースとは切り離される。
は１０Ｖ１定電流制御時間は３．２ｍ１ｓてあるのて（
１０１２）２×２×１．８＋０．Ｆｆ×２×３．２＝９
５Ｗｘｍｓとなる。従つて本実施例では従来回路に比較
して＝５ｒｎｓ時には約１１２．皓の消費電力となり極
めて少なくなる。次に、第５図に第２実施例を示す。こ
れは前述した第２図の回路に電圧切換回路１１０を追加
した構成であり、この構成により電源であるバッテリー
１が異常に電圧低下した場合にも電磁弁コイル２の作動
を継続できるようにしたものである。以下この詳細回路
を第６図に示しそれについて作動説明する。第６図にお
いて、ツェナーダイオード１１１の負極は端子Ｐ４を介
して前記バッテリー１の正極に接続してあり、正極は抵
抗１１２を介して接続してある。このツェナーダイオー
ド１１１のツェナー電圧は７■である。前記ツェナーダ
イオード１１１の正極は抵抗１１３を介してトランジス
タ１１４のベースに接続してある。このトランジスタ１
１４のエミッタに接地してあり、コレクタは次段のトラ
ンジスタ１１５のベースに接続してある。このトランジ
スタ１１５のエミッタは線地してあり、コレクタは第５
図の抵抗１２０を介してパワートランジスタ１０のベー
スに接続してある。一方、前記トランジスタ１１５のベ
ースは抵抗１１５を介して時限回路９０の入力に接続し
てある。以上の回路構成でその作動を説明すると、バッ
テリー１の電圧が７Ｖを越えるとトランジスタ１１４は
０Ｎするので入力の信号の有無にかかわらずトランジス
タ１１５は０ＦＦとなり、パワートランジスタ１０のベ
ースとは切り離される。
バッテリー１の電圧が７Ｖ以下になると、今度はトラン
ジスタ１１４は０ＦＦとなるので入力τの信号が゜゜１
゛のときはトランジスタ１１５は０Ｎとなるのでパワー
トランジスタ１０のベース、抵抗１２０を介してトラン
ジスタ１１５に電流が流れるので電磁弁コイル２には電
流が流れ、電磁弁は開放され、制御信号τが゜“０゛の
ときは閉成される。この場合パワートランジスタは完全
に導通状態になつている。そしてバッテリー１の電圧が
７■以下ては定電圧駆動制御回路３０、定電流駆動制御
回路５０は正常の動作をしていないが、この電圧切換回
路１１０の出力信号によりパワートランジスタ１０は動
作することになる。この電圧切換回路１１０によりパワ
ートランジスタ１０は完全導通であり、しかも第１図の
従来回路の抵抗３がないため従来回路よりも低いバッテ
リー電圧て作動させることが出来る。従来回路の場合の
最低駆動電圧は６．５■てあつたが、本実施例ては最低
駆動電圧は４Ｖである。
ジスタ１１４は０ＦＦとなるので入力τの信号が゜゜１
゛のときはトランジスタ１１５は０Ｎとなるのでパワー
トランジスタ１０のベース、抵抗１２０を介してトラン
ジスタ１１５に電流が流れるので電磁弁コイル２には電
流が流れ、電磁弁は開放され、制御信号τが゜“０゛の
ときは閉成される。この場合パワートランジスタは完全
に導通状態になつている。そしてバッテリー１の電圧が
７■以下ては定電圧駆動制御回路３０、定電流駆動制御
回路５０は正常の動作をしていないが、この電圧切換回
路１１０の出力信号によりパワートランジスタ１０は動
作することになる。この電圧切換回路１１０によりパワ
ートランジスタ１０は完全導通であり、しかも第１図の
従来回路の抵抗３がないため従来回路よりも低いバッテ
リー電圧て作動させることが出来る。従来回路の場合の
最低駆動電圧は６．５■てあつたが、本実施例ては最低
駆動電圧は４Ｖである。
このように最低駆動電圧を低くしなければならないかの
理由は、この電磁弁を自動車用のガソリン燃料噴射装置
の噴射弁として使用した場合に電源としては自動車用の
バッテリーを使用することになる。そこで、このバッテ
リーがあがり気味でスターターを回転させる始動時には
バッテリー電圧は５Ｖ程度になつてしまう。従来回路で
は５Ｖになるとガソリンが噴射出来ないので当然エンジ
ンはかからない。しかし本実施例では正確な噴射パルス
幅ではないが５Ｖでもガソリンを噴射出来るのでエンジ
ンがかかる度合が高くなる。スターター始動時には多少
噴射パルス幅を大きくとればエンジンはかかり易くなる
。〔発明の効果〕 以上述べたように本発明においては電磁弁コイルと該電
磁弁コイルに流れる電流を検出する電流検出用素子と電
源に接続され該電磁弁コイルに電流を供給する駆動素子
とを有する直列回路と、電磁弁制御信号に応じて所定期
間の間前記駆動素子の出力を定電圧作動させる定電圧駆
動制御回路と、前記電流検出用素子による検出信号を入
力とし前記電磁弁制御信号に応じて前記駆動素子の出力
を定電流駆動させる定電流駆動制御回路と、前記電磁弁
コイルに接続され前記駆動素子の出力制御状態切換時に
発生するサージ電圧を前記電磁弁制御信号と定電流駆動
制御回路との信号に基ついて選択的に制御するサージ制
御回路とを備え、前記定電圧駆動制御回路と定電流駆動
制御回路とにより前記駆動素子を論理和的に駆動制御す
るので、電源電圧等の変動に対しても電磁弁コイルへの
通電状態を安定的に制御でき、かつそのため電磁弁コイ
ルを含む直列回路の駆動素子等を確実に保護できるとい
う優れた効果がある。
理由は、この電磁弁を自動車用のガソリン燃料噴射装置
の噴射弁として使用した場合に電源としては自動車用の
バッテリーを使用することになる。そこで、このバッテ
リーがあがり気味でスターターを回転させる始動時には
バッテリー電圧は５Ｖ程度になつてしまう。従来回路で
は５Ｖになるとガソリンが噴射出来ないので当然エンジ
ンはかからない。しかし本実施例では正確な噴射パルス
幅ではないが５Ｖでもガソリンを噴射出来るのでエンジ
ンがかかる度合が高くなる。スターター始動時には多少
噴射パルス幅を大きくとればエンジンはかかり易くなる
。〔発明の効果〕 以上述べたように本発明においては電磁弁コイルと該電
磁弁コイルに流れる電流を検出する電流検出用素子と電
源に接続され該電磁弁コイルに電流を供給する駆動素子
とを有する直列回路と、電磁弁制御信号に応じて所定期
間の間前記駆動素子の出力を定電圧作動させる定電圧駆
動制御回路と、前記電流検出用素子による検出信号を入
力とし前記電磁弁制御信号に応じて前記駆動素子の出力
を定電流駆動させる定電流駆動制御回路と、前記電磁弁
コイルに接続され前記駆動素子の出力制御状態切換時に
発生するサージ電圧を前記電磁弁制御信号と定電流駆動
制御回路との信号に基ついて選択的に制御するサージ制
御回路とを備え、前記定電圧駆動制御回路と定電流駆動
制御回路とにより前記駆動素子を論理和的に駆動制御す
るので、電源電圧等の変動に対しても電磁弁コイルへの
通電状態を安定的に制御でき、かつそのため電磁弁コイ
ルを含む直列回路の駆動素子等を確実に保護できるとい
う優れた効果がある。
第１図は従来例を示す電気結線図、第２図は本発明にな
る電磁弁駆動装置の第１実施例を示す電気結線図、第３
図は本発明装置の作動説明に供す・る信号波形図、第４
図は本発明装置におけるサージ制御回路の詳細を示す電
気結線図、第５図は本発明装置の第２実施例を示す電気
結線図、第６図は本発明装置にけける電圧切換回路の詳
細を示す電気結線図である。 １・・・・・・電源となるバッテリー、２・・・・・・
電磁弁コイル、１０・・・・・増幅素子をなすパワート
ランジスタ、２０・・・・・・電流検出用抵抗、３０・
・・・・・定電圧駆動制御回路、５０・・・・・・定電
流駆動制御回路、８０・・・・・サージ制御回路、１１
０・・・・・・電圧切換回路。
る電磁弁駆動装置の第１実施例を示す電気結線図、第３
図は本発明装置の作動説明に供す・る信号波形図、第４
図は本発明装置におけるサージ制御回路の詳細を示す電
気結線図、第５図は本発明装置の第２実施例を示す電気
結線図、第６図は本発明装置にけける電圧切換回路の詳
細を示す電気結線図である。 １・・・・・・電源となるバッテリー、２・・・・・・
電磁弁コイル、１０・・・・・増幅素子をなすパワート
ランジスタ、２０・・・・・・電流検出用抵抗、３０・
・・・・・定電圧駆動制御回路、５０・・・・・・定電
流駆動制御回路、８０・・・・・サージ制御回路、１１
０・・・・・・電圧切換回路。
Claims (1)
- １ 電磁弁コイルと該電磁弁コイルに流れる電流を検出
する電流検出用素子と電源に接続され該電磁弁コイルに
電流を供給する駆動素子とを有する直列回路と、電磁弁
制御信号に応じて所定期間の間前記駆動素子の出力を定
電圧作動させる定電圧駆動制御回路と、前記電流検出用
素子による検出信号を入力とし前記電磁弁制御信号に応
じて前記駆動素子の出力を定電流駆動させる定電流駆動
制御回路と、前記電磁弁コイルに接続され前記駆動素子
の出力制御状態切換時に発生するサージ電圧を前記電磁
弁制御信号と定電流駆動制御回路との信号に基づいて選
択的に制御するサージ制御回路とを備え、前記定電圧駆
動制御回路と定電流駆動制御回路とにより前記駆動素子
を論理和的に駆動制御することを特徴とする電磁弁駆動
装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52013171A JPS6056948B2 (ja) | 1977-02-08 | 1977-02-08 | 電磁弁駆動装置 |
| US05/874,482 US4148090A (en) | 1977-02-08 | 1978-02-02 | Apparatus for controlling an electromagnetic valve |
| DE2805028A DE2805028C2 (de) | 1977-02-08 | 1978-02-06 | Vorrichtung zur Steuerung eines Magnetventils |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52013171A JPS6056948B2 (ja) | 1977-02-08 | 1977-02-08 | 電磁弁駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5398517A JPS5398517A (en) | 1978-08-29 |
| JPS6056948B2 true JPS6056948B2 (ja) | 1985-12-12 |
Family
ID=11825723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52013171A Expired JPS6056948B2 (ja) | 1977-02-08 | 1977-02-08 | 電磁弁駆動装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4148090A (ja) |
| JP (1) | JPS6056948B2 (ja) |
| DE (1) | DE2805028C2 (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2900420A1 (de) * | 1979-01-08 | 1980-07-24 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zum steuern des stromes durch einen elektromagnetischen verbraucher, insbesondere durch ein elektromagnetisch betaetigbares einspritzventil einer brennkraftmaschine |
| US4238813A (en) * | 1979-05-21 | 1980-12-09 | The Bendix Corporation | Compensated dual injector driver |
| JPS5681232A (en) * | 1979-12-04 | 1981-07-03 | Aisan Ind Co Ltd | Valve driving mechanism and its control for injector |
| JPS56135726A (en) * | 1980-03-27 | 1981-10-23 | Nippon Electric Ind Co Ltd | Controlling circuit for injection valve driving current of electronic control fuel injection device |
| EP0047614B1 (en) * | 1980-09-06 | 1985-08-21 | LUCAS INDUSTRIES public limited company | Circuit for controlling an electromagnet |
| DE3071909D1 (en) * | 1980-12-29 | 1987-04-02 | Caterpillar Inc | Pulse width modulated constant current servo driver |
| JPS57203829A (en) * | 1981-06-10 | 1982-12-14 | Mitsubishi Electric Corp | Solenoid operated valve driving circuit for internal- combustion engine |
| US4453652A (en) * | 1981-09-16 | 1984-06-12 | Nordson Corporation | Controlled current solenoid driver circuit |
| JPS58216406A (ja) * | 1982-06-09 | 1983-12-16 | Sanmei Denki Kk | ソレノイドコイルの駆動回路 |
| DE3325044C2 (de) * | 1983-07-12 | 1986-10-23 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Stromregler für einen elektromagnetischen Verbraucher in Verbindung mit Brennkraftmaschinen |
| DE3412545A1 (de) * | 1984-04-04 | 1985-10-17 | Gardena Kress + Kastner Gmbh, 7900 Ulm | Automatisch steuerbare ventileinrichtung |
| US4576135A (en) * | 1984-04-24 | 1986-03-18 | Trw Inc. | Fuel injection apparatus employing electric power converter |
| ATE36775T1 (de) * | 1984-05-29 | 1988-09-15 | Siemens Ag | Anordnung zur anregung von relais. |
| DE3616356A1 (de) * | 1986-05-15 | 1987-11-19 | Vdo Schindling | Verfahren und schaltungsanordnung zur ansteuerung eines einspritzventils |
| DE3729183C2 (de) * | 1987-09-01 | 1994-11-10 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Schaltung zum Betrieb eines magnetisch betätigten Ventils |
| JPH0621531B2 (ja) * | 1988-12-28 | 1994-03-23 | いすゞ自動車株式会社 | 電磁力駆動バルブの制御装置 |
| DE4018320C2 (de) * | 1990-06-08 | 2002-06-27 | Bosch Gmbh Robert | Ansteuerschaltung für einen elektromagnetischen Verbraucher |
| GB2249147B (en) * | 1990-10-23 | 1994-08-17 | Grau Ltd | Vehicle braking system |
| GB2260030A (en) * | 1991-09-14 | 1993-03-31 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Control systems for electromagnetic valves |
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