JP6079571B2 - Solenoid valve drive - Google Patents
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Description
本発明は、電磁弁に流れる電流を制御して電磁弁を開閉駆動する電磁弁駆動装置に関する。 The present invention relates to a solenoid valve driving device that controls opening and closing of a solenoid valve by controlling a current flowing through the solenoid valve.
内燃機関の各気筒に燃料を噴射するインジェクタは、ソレノイドへの通断電により開閉する電磁弁を備えている。電磁弁を駆動する電磁弁駆動装置は、バッテリ電圧を昇圧してコンデンサに充電する昇圧電源部、昇圧電源部とソレノイドとの間に設けられた放電スイッチ、電源線とソレノイドとの間に設けられたスイッチング素子を制御して定電流を出力する定電流電源部、ソレノイドへの通電経路を形成する気筒選択スイッチなどを備えている。 An injector that injects fuel into each cylinder of an internal combustion engine includes an electromagnetic valve that opens and closes when power is disconnected from the solenoid. A solenoid valve driving device for driving a solenoid valve is provided between a booster power supply unit that boosts battery voltage and charges a capacitor, a discharge switch provided between the booster power supply unit and the solenoid, and a power supply line and the solenoid. A constant current power supply unit that outputs a constant current by controlling the switching element, a cylinder selection switch that forms a current path to the solenoid, and the like.
電磁弁駆動装置は、駆動信号が与えられると、噴射期間の全域において駆動信号に対応した気筒選択スイッチをオンする。そして、電磁弁の応答性を高めるため、初めに放電スイッチをオンしてソレノイドの駆動電流が所定電流値に達するまで放電電流を流す。その後、駆動期間が終了するまでの間、定電流電源部により開弁状態を保持するために必要な定電流を流す。 When a drive signal is given, the solenoid valve drive device turns on a cylinder selection switch corresponding to the drive signal throughout the injection period. In order to improve the responsiveness of the solenoid valve, the discharge switch is first turned on to allow the discharge current to flow until the solenoid drive current reaches a predetermined current value. Thereafter, a constant current necessary for maintaining the valve open state is supplied by the constant current power source until the drive period ends.
定電流電源部は、電流値が下限しきい値以下になるとスイッチング素子をオンし、電流値が上限しきい値以上になるとスイッチング素子をオフするヒステリシス制御を実行する。特許文献1に記載された電磁弁駆動装置は、入力される変更情報に応じてヒステリシス幅を変更している。変更情報は、電磁弁駆動装置の温度上昇を抑制する場合にヒステリシス幅を広げ、電磁弁の開閉精度の低下を抑制する場合にヒステリシス幅を狭めるように設定されている。また、この電磁弁駆動装置は、電磁弁駆動装置の温度を検出し、その検出温度に応じてヒステリシス幅を設定している。
The constant current power supply unit executes hysteresis control to turn on the switching element when the current value becomes equal to or lower than the lower limit threshold value and to turn off the switching element when the current value becomes equal to or higher than the upper limit threshold value. The solenoid valve driving device described in
従来構成の電磁弁駆動装置は、定電流制御での発熱の抑制および開弁期間の変動の抑制のうち、必要とされる特性に応じてヒステリシス幅を変更する。しかし、発熱を抑制するためにヒステリシス幅を広げると、駆動信号終了時の駆動電流の大きさに応じて電磁弁が閉弁を開始するタイミングに大きなずれが生じ、駆動信号に従って実際に開弁している期間ひいては噴射量精度にばらつきが生じる。すなわち、発熱と開弁期間のばらつきを同時に低減することはできなかった。 The electromagnetic valve driving device of the conventional configuration changes the hysteresis width according to the required characteristics among the suppression of heat generation in constant current control and the suppression of fluctuations in the valve opening period. However, if the hysteresis width is widened in order to suppress heat generation, the timing at which the solenoid valve starts to close depends on the magnitude of the drive current at the end of the drive signal, and the valve is actually opened according to the drive signal. As a result, the injection amount accuracy varies. That is, the variation in heat generation and valve opening period could not be reduced at the same time.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、定電流制御において、発熱を低減するとともに電磁弁の開弁期間のばらつきを低減可能な電磁弁駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electromagnetic valve driving device capable of reducing heat generation and reducing variations in the valve opening period in constant current control.
請求項1に記載した電磁弁駆動装置は、開閉指令を受けると電磁弁に流れる電流を制御して電磁弁を開閉駆動する。電磁弁駆動装置は、電磁弁への通電経路に設けられたスイッチ手段、電磁弁に流れる電流を検出する電流検出手段、制御手段、および変更手段を備えている。制御手段は、電流検出手段により検出された検出電流値が下限しきい値以下になるとスイッチ手段をオン駆動し、検出電流値が上限しきい値以上になるとスイッチ手段をオフ駆動する。これにより、電磁弁に流れる電流を下限しきい値と上限しきい値とで挟まれた整定範囲内に定電流制御する。変更手段は、制御手段が開閉指令を受けて定電流制御を実行する定電流制御期間の途中で、下限しきい値および/または上限しきい値を変更して整定範囲の幅を狭める。 When the electromagnetic valve driving device according to the first aspect receives the opening / closing command, the electromagnetic valve driving device opens / closes the electromagnetic valve by controlling the current flowing through the electromagnetic valve. The electromagnetic valve driving device includes switch means provided in an energization path to the electromagnetic valve, current detection means for detecting a current flowing through the electromagnetic valve, control means, and change means. The control means turns on the switch means when the detected current value detected by the current detection means becomes equal to or lower than the lower threshold value, and turns off the switch means when the detected current value becomes equal to or higher than the upper threshold value. As a result, the current flowing through the solenoid valve is controlled at a constant current within a settling range sandwiched between the lower limit threshold and the upper limit threshold. The changing means changes the lower limit threshold and / or the upper limit threshold in the middle of the constant current control period in which the control means receives the opening / closing command and executes constant current control, thereby narrowing the width of the settling range.
この構成によれば、定電流制御期間の途中までは整定範囲の幅が比較的広く設定されるので、スイッチ手段によるスイッチング回数が減少して発熱を低減できる。そして、定電流制御期間の途中から終了時点までは整定範囲の幅が狭められるので、定電流制御期間の終了時に電磁弁に流れる電流のばらつきが減少し、電磁弁が閉弁するタイミングのばらつきひいては電磁弁の開弁期間のばらつきが低減する。 According to this configuration, since the width of the settling range is set relatively wide until the middle of the constant current control period, the number of times of switching by the switch means is reduced and heat generation can be reduced. And since the width of the settling range is narrowed from the middle of the constant current control period to the end point, the variation in the current flowing through the solenoid valve at the end of the constant current control period is reduced, and the variation in the timing at which the solenoid valve closes Variations in the solenoid valve opening period are reduced.
請求項2記載の手段によれば、変更手段は、定電流制御期間が開始されると、スイッチ手段のスイッチング周期を取得し、定電流制御期間の終了時点を基準としてスイッチング周期の1周期以上前の時点で整定範囲の幅を狭める。この構成によれば、定電流制御期間の終了時点を基準として整定範囲の幅の変更時点が設定されるので、開弁期間のばらつき低減のために整定範囲の幅が狭い期間を必要最小限だけ確保し、その他の期間を発熱低減のために整定範囲の幅が広い期間として確保することができる。また、整定範囲の幅を変更してから定電流制御期間が終了するまでにスイッチング周期の1周期以上の時間が確保されるので、この間に電流は新たな整定範囲内に整定することができる。 According to a second aspect of the present invention, when the constant current control period is started, the changing means acquires the switching period of the switch means, and the switching period is at least one cycle before the end of the constant current control period. Narrow the width of the settling range at According to this configuration, the time point for changing the width of the settling range is set on the basis of the end point of the constant current control period, so that a period in which the width of the settling range is narrow is reduced to the minimum necessary to reduce variation in the valve opening period. It is possible to secure the other period as a period in which the width of the settling range is wide in order to reduce heat generation. Further, since the time of one or more switching cycles is secured from the change of the width of the settling range to the end of the constant current control period, the current can be set within the new settling range during this period.
請求項3記載の手段によれば、変更手段は、定電流制御期間が開始されると、定電流制御期間の終了時点を基準として予め決められた時間だけ前の時点で整定範囲の幅を狭める。この構成によれば、請求項2記載の手段と同様に、開弁期間のばらつき低減のために整定範囲の幅が狭い期間を必要最小限だけ確保し、その他の期間を発熱低減のために整定範囲の幅が広い期間として確保することができる。
According to a third aspect of the present invention, when the constant current control period is started, the changing means narrows the width of the settling range at a time point that is a predetermined time before the end point of the constant current control period. . According to this configuration, similarly to the means described in
請求項4記載の手段によれば、電磁弁駆動装置の温度を検出する温度検出手段を備えている。変更手段は、温度検出手段により検出された検出温度が規定温度より低いことを条件として整定範囲の幅を狭める。この構成によれば、検出温度が規定温度以上となった過熱状態では、発熱の低減効果を高めることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the temperature detecting means for detecting the temperature of the electromagnetic valve driving device is provided. The changing unit narrows the width of the settling range on condition that the detected temperature detected by the temperature detecting unit is lower than the specified temperature. According to this configuration, in the overheated state where the detected temperature is equal to or higher than the specified temperature, it is possible to enhance the heat generation reduction effect.
請求項5記載の手段によれば、電磁弁駆動装置と電磁的または静電的に結合を持つ周辺装置の動作状態を検出する動作状態検出手段を備えている。変更手段は、動作状態検出手段により周辺装置が非動作中であることが検出されたことを条件として整定範囲の幅を狭める。この構成によれば、周辺装置の動作中は整定範囲の幅が広いまま保持されるので、スイッチング回数が増加することがなく、電磁的または静電的な結合により電磁弁駆動装置から周辺装置に侵入するノイズを低減することができる。 According to the fifth aspect of the invention, the operation state detection means is provided for detecting the operation state of the peripheral device that is electromagnetically or electrostatically coupled to the electromagnetic valve driving device. The changing means narrows the width of the settling range on condition that the operation state detecting means detects that the peripheral device is not operating. According to this configuration, since the width of the settling range is kept wide during the operation of the peripheral device, the number of switching operations does not increase, and the electromagnetic valve drive device to the peripheral device by electromagnetic or electrostatic coupling. Intrusion noise can be reduced.
各実施形態において実質的に同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
(第1の実施形態)
第1の実施形態について図1から図4を参照しながら説明する。車両の燃料噴射制御装置は、インジェクタを駆動してエンジンの各気筒への燃料噴射を制御する。この燃料噴射制御装置は、図1に示す電磁弁駆動装置10を備えている。電磁弁駆動装置10は、例えば2気筒エンジンの場合、駆動信号TQにより開閉指令を受けると、各インジェクタが備える電磁ソレノイド式の電磁弁11、12に流れる電流を制御して電磁弁11、12を開閉駆動する。
In each embodiment, substantially the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
(First embodiment)
A first embodiment will be described with reference to FIGS. A fuel injection control device for a vehicle drives an injector to control fuel injection into each cylinder of the engine. This fuel injection control device includes a solenoid
電磁弁11、12は、それぞれソレノイド11s、12sを備えている。ソレノイド11s、12sに通電されると、弁体が閉弁位置からリターンスプリングの付勢力に抗して開弁位置に変位して燃料噴射が行われる。ソレノイドが断電されると、リターンスプリングの付勢力により弁体が閉弁位置に復帰して燃料噴射が停止する。
The
電磁弁駆動装置10は、マイコン13、駆動制御部14、昇圧電源部15、放電ドライバ16、定電流ドライバ17、選択ドライバ18、19、バッファ回路20、電流検出抵抗21およびダイオード22〜25を備えている。マイコン13は、駆動制御部14を制御する。電流検出抵抗21は電流検出手段に相当し、その一端はグランドに接続されている。
The electromagnetic
電磁弁駆動装置10の電源端子Pdにはバッテリ電圧VBが供給されており、出力端子Pcと出力端子Pa、Pbとの間にはそれぞれソレノイド11s、12sが接続されている。電磁弁11、12への通電経路に設けられた放電ドライバ16、定電流ドライバ17および選択ドライバ18、19は、スイッチ手段例えばMOSトランジスタから構成されている。
A battery voltage VB is supplied to the power supply terminal Pd of the electromagnetic
駆動開始直後に電磁弁11または12を高速に開弁させるため、昇圧電源部15は、電磁弁11、12に放電電流を流すための昇圧電圧Vpを生成する。電源端子Pdとグランドとの間には、昇圧用のコイル26、昇圧ドライバであるMOSトランジスタ27および電流検出抵抗28が直列に接続されている。さらに、MOSトランジスタ27のドレイン・ソース間には、ダイオード29とコンデンサ30が直列に接続されており、その共通接続点が昇圧電源部15の出力ノードとなっている。
In order to open the
抵抗31、32からなる分圧回路は、昇圧電圧Vpを分圧して検出昇圧電圧を出力する。駆動制御部14内の昇圧制御部33は、検出昇圧電圧が目標昇圧電圧まで昇圧されるように、電流検出抵抗28に流れる電流が下限電流値に達するとMOSトランジスタ27をオン駆動し、上限電流値に達するとMOSトランジスタ27をオフ駆動する。その結果、コイル26に蓄積されたエネルギーがダイオード29を通してコンデンサ30に移され、昇圧動作が行われる。
A voltage dividing
選択ドライバ18、19は、それぞれ出力端子Pa、Pbと電流検出抵抗21との間に設けられている。マイコン13は、電磁弁11、12のそれぞれについて、開弁を指令するHレベルの期間と閉弁を指令するLレベルの期間とからなる駆動信号TQを出力する。駆動制御部14内の気筒選択制御部34は、駆動信号TQに基づいて電磁弁11、12のうち通電を行う一方の電磁弁を選択し、その駆動信号TQがHレベルの期間(以下、駆動期間と称す)、当該電磁弁に対して設けられた選択ドライバ18または19をオン駆動する。なお、出力端子Pa、Pbと昇圧電源部15の出力ノードとの間に設けられたダイオード23、24は、選択ドライバ18、19がオフした時にソレノイド11s、12sに流れている電流をコンデンサ30に還流させるように作用する。
The
放電ドライバ16は、昇圧電源部15の出力ノードと出力端子Pcとの間に設けられている。駆動制御部14内の放電制御部35は、駆動信号TQがHレベルになると放電ドライバ16をオン駆動し、電流検出抵抗21により検出された電磁弁の駆動電流が目標放電電流Idに達するとオフ駆動する。放電ドライバ16がオン駆動されている期間を放電期間と称す。
The
定電流ドライバ17は、電源端子Pdと出力端子Pcとの間に設けられている。定電流ドライバ17と出力端子Pcとの間には、昇圧電源部15から電源端子Pdへの逆流を防止するダイオード25が設けられている。駆動制御部14内の定電流制御部36は、放電期間が経過した後、当該駆動期間が終了するまでの定電流制御期間に定電流ドライバ17をオンオフ駆動することにより、電磁弁11、12を開弁状態に保つための一定の駆動電流をソレノイド11s、12sに流すように制御する制御手段である。
The constant
定電流制御部36は、差動増幅器37、D/A変換器38、39、ヒステリシスコンパレータ40、41、マルチプレクサ42および出力部43を備えている。ヒステリシスコンパレータ40、41は、それぞれコンパレータ40a、41aと抵抗40b、41bとから構成されている。マイコン13は、出力ポートからデジタル値からなるしきい値信号を出力し、D/A変換器38、39は、そのしきい値信号をアナログ値からなるしきい値信号に変換する。差動増幅器37は、電磁弁11、12に流れる駆動電流により電流検出抵抗21に生じる検出信号を増幅して出力する。
The constant
ヒステリシスコンパレータ40、41は、それぞれD/A変換器38、39で変換されたしきい値信号Vt1、Vt2と差動増幅器37から出力される検出信号Viとを比較する。ここで、抵抗40bの抵抗値をR1、D/A変換器38の出力抵抗をR3、コンパレータ40aの出力電圧範囲をVminからVmaxとすれば、ヒステリシスコンパレータ40の下限しきい値Vt1L、上限しきい値Vt1H、ヒステリシス幅ΔH1は(1)式、(2)式、(3)式となる
Vt1L=Vt1+(Vmin−Vt1)×R3/(R1+R3) …(1)
Vt1H=Vt1+(Vmax−Vt1)×R3/(R1+R3) …(2)
ΔH1=Vt1H−Vt1L=(Vmax−Vmin)×R3/(R1+R3) …(3)
The
Vt1H = Vt1 + (Vmax−Vt1) × R3 / (R1 + R3) (2)
ΔH1 = Vt1H−Vt1L = (Vmax−Vmin) × R3 / (R1 + R3) (3)
同様に、抵抗41bの抵抗値をR2、D/A変換器39の出力抵抗をR4、コンパレータ41aの出力電圧範囲をVminからVmaxとすれば、ヒステリシスコンパレータ41の下限しきい値Vt2L、上限しきい値Vt2H、ヒステリシス幅ΔH2は(4)式、(5)式、(6)式となる。
Vt2L=Vt2+(Vmin−Vt2)×R4/(R2+R4) …(4)
Vt2H=Vt2+(Vmax−Vt2)×R4/(R2+R4) …(5)
ΔH2=Vt2H−Vt2L=(Vmax−Vmin)×R4/(R2+R4) …(6)
Similarly, if the resistance value of the
Vt2L = Vt2 + (Vmin−Vt2) × R4 / (R2 + R4) (4)
Vt2H = Vt2 + (Vmax−Vt2) × R4 / (R2 + R4) (5)
ΔH2 = Vt2H−Vt2L = (Vmax−Vmin) × R4 / (R2 + R4) (6)
R1<R2、R3=R4に設定されているので、ΔH1とΔH2は(7)式の関係となる。
ΔH1>ΔH2 …(7)
Since R1 <R2 and R3 = R4 are set, ΔH1 and ΔH2 are in the relationship of equation (7).
ΔH1> ΔH2 (7)
ここで、下限しきい値Vt1Lと上限しきい値Vt1Hとで挟まれたヒステリシス範囲および下限しきい値Vt2Lと上限しきい値Vt2Hとで挟まれたヒステリシス範囲が整定範囲に相当し、ヒステリシス幅ΔH1とΔH2が整定範囲の幅に相当する。下限しきい値Vt1L、Vt2Lに対応する電流値は、電磁弁11、12の閉弁が開始される閉弁電流値Icよりも大きい値に設定されている。
Here, the hysteresis range sandwiched between the lower limit threshold value Vt1L and the upper limit threshold value Vt1H and the hysteresis range sandwiched between the lower limit threshold value Vt2L and the upper limit threshold value Vt2H correspond to the settling range, and the hysteresis width ΔH1. And ΔH2 correspond to the width of the settling range. The current values corresponding to the lower threshold values Vt1L and Vt2L are set to values larger than the valve closing current value Ic at which the
マルチプレクサ42は、マイコン13から与えられる選択信号がLレベルのときにヒステリシスコンパレータ40の出力信号を選択して出力部43に与え、選択信号がHレベルのときにヒステリシスコンパレータ41の出力信号を選択して出力部43に与える。出力部43は、マルチプレクサ42の出力信号に基づいて定電流ドライバ17に対しゲート電圧を出力する。
The
バッファ回路20は、定電流ドライバ17のゲート電圧をコンパレータなどによりレベル変換したモニタ信号を生成する。マイコン13は、このモニタ信号をタイマ入力ポートから入力する。マイコン13は、内蔵タイマを用いて定電流ドライバ17のスイッチング周期を取得し、定電流制御期間の終了時点を基準としてスイッチング周期の1周期だけ前の時点でステリシス幅をΔH1からΔH2に狭める変更手段として機能する。
The
次に、マイコン13が駆動信号TQを出力し、駆動制御部14が電磁弁11を駆動制御するときの動作を図2から図4を参照しながら説明する。図2は、マイコン13がポート出力する駆動信号TQ、ポート入力するモニタ信号および電磁弁11の駆動電流(ソレノイド11sに流れる電流)の波形を示している。
Next, the operation when the
マイコン13がHレベルの駆動信号TQを出力すると(時刻t1)、気筒選択制御部34は電磁弁11への通電経路に設けられた選択ドライバ18をオン駆動し、放電制御部35は放電ドライバ16をオン駆動する。定電流ドライバ17は、放電期間が終了するまでオフ駆動する。その結果、ソレノイド11sに昇圧電圧Vpが印加されて駆動電流が急速に増大する。駆動電流が目標放電電流Idに達すると(時刻t2)、放電制御部35は放電ドライバ16をオフ駆動する。
When the
マイコン13および定電流制御部36は、放電期間が終了してから駆動期間が終了するまでの間(時刻t2〜t7)、定電流ドライバ17をオンオフ駆動して駆動電流が下限しきい値と上限しきい値とで挟まれた整定範囲内となるように定電流制御を行う。マイコン13は、図3に示すように初めにしきい値信号Vt1を出力するとともに、Lレベルの選択信号を出力する(ステップS1)。
The
これにより、定電流制御部36は、駆動電流に対応する検出信号Viが下限しきい値Vt1L以下になると定電流ドライバ17をオン駆動し、検出信号Viが上限しきい値Vt1H以上になると定電流ドライバ17をオフ駆動する。その結果、電磁弁11の駆動電流は、下限しきい値Vt1Lと上限しきい値Vt1Hとで挟まれた比較的大きいヒステリシス幅ΔH1(整定範囲)内に制御される。
As a result, the constant
マイコン13は、ポート入力されるモニタ信号を内蔵タイマに入力し、定電流ドライバ17のスイッチング周期T1、T2、…をN周期分計測する(ステップS2;時刻t3〜t5)。そして、N周期分のスイッチング周期Tn(n=1、…、N)から平均スイッチング周期Tmを算出する(ステップS3)。マイコン13は、駆動期間の時間TTQから平均スイッチング周期Tmを減じることにより、駆動期間が開始されてからヒステリシス幅をΔH1からΔH2に狭めるまでの変更時間Tcを計算する(ステップS4)。
The
マイコン13は、変更時間Tcが経過した(ステップS5;YES)と判断すると(時刻t6)、しきい値信号Vt1に替えてしきい値信号Vt2を出力するとともに、Hレベルの選択信号を出力する(ステップS6)。定電流制御部36は、駆動信号TQがLレベルに戻る時(時刻t7)までヒステリシス制御を継続する。しきい値信号Vt1、Vt2は、駆動電流(平均値)が電磁弁11を開弁状態に保つために必要な保持電流以上となるように決定されている。
If the
図4(a)は、本実施形態における電磁弁の駆動電流を拡大して示している。実線で示す波形は、駆動期間が終了する時に流れる駆動電流が最大の場合であり、破線で示す波形は、駆動期間が終了する時に流れる駆動電流が最小の場合である。ヒステリシス幅を変更してから駆動期間が終了するまでにヒステリシス幅ΔH1のときのスイッチング周期の1周期分が確保されているので、駆動期間の終了時点において駆動電流はヒステリシス幅ΔH2内に整定している。 FIG. 4A shows an enlarged drive current of the solenoid valve in the present embodiment. The waveform indicated by the solid line is when the drive current flowing when the drive period ends is maximum, and the waveform indicated by the broken line is when the drive current flowing when the drive period ends is minimum. Since one period of the switching period when the hysteresis width is ΔH1 is secured from the time when the hysteresis width is changed until the end of the driving period, the driving current is settled within the hysteresis width ΔH2 at the end of the driving period. Yes.
駆動期間の終了時点のヒステリシス幅ΔH2が狭いため、駆動期間の終了時に流れている駆動電流の大小にかかわらず、駆動期間が終了した後駆動電流が閉弁電流値Ic以下になるまでの時間のずれが最大でもΔtd1と小さくなる。これに対し、図4(b)は、従来構成の駆動電流波形である。駆動電流はヒステリシス幅ΔH1(>ΔH2)内に制御されているので、駆動期間が終了した後駆動電流が閉弁電流値Ic以下になるまでの時間のずれが最大でΔtd2と大きくなる。このずれを低減するには定電流制御期間でヒステリシス幅をΔH2に設定すればよいが、スイッチング回数が増大して発熱が増えてしまう。すなわち、従来構成では、電磁弁の1回の駆動ごとに発熱と開弁期間のばらつきをともに低減することはできない。 Since the hysteresis width ΔH2 at the end of the drive period is narrow, regardless of the magnitude of the drive current flowing at the end of the drive period, the time until the drive current becomes equal to or less than the valve closing current value Ic after the drive period ends. The maximum deviation is as small as Δtd1. On the other hand, FIG. 4B shows a drive current waveform of a conventional configuration. Since the drive current is controlled within the hysteresis width ΔH1 (> ΔH2), the time lag until the drive current becomes equal to or less than the valve closing current value Ic after the end of the drive period is as large as Δtd2. In order to reduce this deviation, the hysteresis width may be set to ΔH2 in the constant current control period. However, the number of times of switching increases and heat generation increases. That is, in the conventional configuration, it is not possible to reduce both the heat generation and the variation in the valve opening period every time the solenoid valve is driven.
以上説明したように、本実施形態の電磁弁駆動装置10は、放電期間で駆動電流を高速に立ち上げた後、定電流制御期間の途中でヒステリシス幅をΔH1からΔH2に狭める。これにより、定電流制御期間の途中まではヒステリシス幅が比較的広く設定されて定電流ドライバ17によるスイッチング回数が減少するので、スイッチング損失すなわち電磁弁駆動装置10の発熱を低減できる。
As described above, the solenoid
そして、定電流制御期間の途中から終了時点まではヒステリシス幅が狭められるので、駆動期間の終了時に電磁弁11、12に流れる電流のばらつきが減少し、電磁弁11、12が閉弁するタイミングのばらつきすなわち開弁期間のばらつきを低減できる。その結果、噴射量の精度が高まる。すなわち、電磁弁の1回の駆動ごとに、発熱と開弁期間のばらつきをともに低減することができる。
Since the hysteresis width is narrowed from the middle of the constant current control period to the end point, the variation in the current flowing through the
マイコン13は、駆動期間の終了時点すなわち定電流制御期間の終了時点を基準としてヒステリシス幅の変更時点を設定するので、ヒステリシス幅の狭い期間を必要最小限だけ確保することができ、発熱と開弁期間のばらつきをバランスよく低減できる。本実施形態では、ヒステリシス幅を狭めている時間を、ヒステリシス幅が広いときの平均スイッチング周期Tmの1周期分確保したので、駆動期間の終了時点までに駆動電流は変更後の狭いヒステリシス幅内に整定することができる。
The
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について図5および図6を参照しながら説明する。電磁弁駆動装置10は、電磁弁駆動装置10の温度、特に定電流ドライバ17の温度を検出する温度検出回路44を備えている。温度検出回路44は、抵抗45とサーミスタ46との直列回路により構成されており、サーミスタ46による検出温度に応じた温度信号を出力する。マイコン13は、温度信号を入力してA/D変換することにより検出温度を得る。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. The electromagnetic
マイコン13は、図6に示す定電流制御を実行する。本制御は、図3に示す定電流制御に対し、ステップS1とステップS2の間にステップS11、S12を実行する点が相違する。マイコン13は、ステップS11で温度を検出すると、ステップS12でその検出温度がしきい値温度よりも低いか否かを判断する。しきい値温度は、定電流ドライバ17が過熱状態と判定される温度である。検出温度がしきい値温度よりも低い場合には、マイコン13は、第1の実施形態で説明したステップS2からS6の処理を実行する。
The
一方、検出温度がしきい値温度以上の場合には、マイコン13は、定電流ドライバ17の発熱を抑えるためヒステリシス幅を狭める変更制御を実行せず、その駆動期間が終了するまでヒステリシス幅ΔH1だけを用いて定電流制御する。本実施形態によれば、過熱状態を検出したとき発熱の低減効果を高めることができる。
On the other hand, when the detected temperature is equal to or higher than the threshold temperature, the
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について図7および図8を参照しながら説明する。車両にはラジオ、テレビ、カーナビゲーション装置など、電磁弁駆動装置10にとっての周辺装置が搭載されている。これらの周辺装置の中には、アンテナ、車体、ハーネス等を介して電磁弁駆動装置10と電磁的または静電的に結合しているものがある。電磁弁駆動装置10の各ドライバがスイッチングすると、結合している周辺装置にスイッチングノイズが侵入する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. The vehicle is equipped with peripheral devices for the electromagnetic
例えば車両にラジオ受信機47が搭載され、スイッチ48を介してラジオ受信機47に電源が供給される構成の場合、電磁弁駆動装置10は、ラジオ受信機47の動作状態を検出するバッファ回路49(動作状態検出手段)を備えている。抵抗50は、スイッチ48がオフしたときにバッファ回路49の入力電圧を固定するためのプルダウン抵抗である。
For example, when the
マイコン13は、図8に示す定電流制御を実行する。本制御は、図3に示す定電流制御に対し、ステップS1とステップS2の間にステップS21、S22を実行する点が相違する。マイコン13は、ステップS21でラジオ受信機47の動作状態(電源オン/オフの状態)を検出し、ステップS22でラジオ受信機47が動作中であるか否か(電源オン/オフ)を判断する。ラジオ受信機47が非動作中の場合には、マイコン13は、第1の実施形態で説明したステップS2からS6の処理を実行する。
The
一方、ラジオ受信機47が動作中の場合には、マイコン13は、ラジオ受信機47へのスイッチングノイズの侵入を低減するため、ヒステリシス幅を狭める変更制御を実行せず、その駆動期間が終了するまでヒステリシス幅ΔH1だけを用いて定電流制御する。本実施形態によれば、ラジオ受信機47の動作中は、定電流ドライバ17のスイッチング回数が少なくなるので、電磁的または静電的な結合により電磁弁駆動装置10からラジオ受信機47に侵入するノイズを低減することができる。
On the other hand, when the
(その他の実施形態)
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形、拡張を行うことができる。
(Other embodiments)
As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation and expansion | extension can be performed within the range which does not deviate from the summary of invention.
電磁弁駆動装置10は、燃料噴射制御装置以外の装置への適用も可能である。
マイコン13は、しきい値信号をVt1またはVt2にすることでヒステリシス幅を変更した。(1)式、(2)式、(4)式および(5)式に示すように、しきい値信号を変更すると上限しきい値と下限しきい値がともに変化する。これに替えて、各実施形態で上限しきい値および下限しきい値の一方だけを変えることでヒステリシス幅を変更してもよい。
The solenoid
The
各実施形態において、ヒステリシス幅を狭めるタイミングは、定電流制御期間の途中であれば任意の時点でよい。この場合、定電流制御期間の終了時点を基準として、ヒステリシス幅ΔH1のときのスイッチング周期の1周期以上前の時点が好ましい。 In each embodiment, the timing for narrowing the hysteresis width may be any time as long as it is in the middle of the constant current control period. In this case, it is preferable that the time point is one cycle or more before the switching cycle when the hysteresis width is ΔH1, with reference to the end point of the constant current control period.
各実施形態においてバッファ回路20を省略するとともに、マイコン13は、ステップS2、S3の処理をスキップして、定電流制御期間の終了時点を基準として予め決められた時間だけ前の時点でヒステリシス幅を狭めてもよい。すなわち、マイコン13は、ステップS4で、駆動期間の時間TTQから予め決められた時間Tsを減じることにより変更時間Tcを算出してもよい。
第2、第3の実施形態を組み合わせた構成としてもよい。
In each embodiment, the
It is good also as a structure which combined 2nd, 3rd embodiment.
図面中、10は電磁弁駆動装置、11、12は電磁弁、13はマイコン(変更手段)、17は定電流ドライバ(スイッチ手段)、21は電流検出抵抗(電流検出手段)、36は定電流制御部(制御手段)、44は温度検出回路(温度検出手段)、47はラジオ受信機(周辺装置)、49はバッファ回路(動作状態検出手段)である。 In the drawing, 10 is a solenoid valve drive device, 11 and 12 are solenoid valves, 13 is a microcomputer (changing means), 17 is a constant current driver (switch means), 21 is a current detection resistor (current detection means), and 36 is a constant current. A control unit (control unit), 44 is a temperature detection circuit (temperature detection unit), 47 is a radio receiver (peripheral device), and 49 is a buffer circuit (operation state detection unit).
Claims (5)
前記電磁弁への通電経路に設けられたスイッチ手段(17)と、
前記電磁弁に流れる電流を検出する電流検出手段(21)と、
前記電流検出手段により検出された検出電流値が下限しきい値以下になると前記スイッチ手段をオン駆動し、前記検出電流値が上限しきい値以上になると前記スイッチ手段をオフ駆動することにより、前記電磁弁に流れる電流を前記下限しきい値と前記上限しきい値とで挟まれた整定範囲内に定電流制御する制御手段(36)と、
前記制御手段が前記開閉指令を受けて前記定電流制御を実行する定電流制御期間の途中で、前記下限しきい値および/または前記上限しきい値を変更して前記整定範囲の幅を狭める変更手段(13)とを備えていることを特徴とする電磁弁駆動装置。 In the electromagnetic valve drive device (10) for controlling the current flowing through the electromagnetic valves (11, 12) upon opening / closing commands to drive the electromagnetic valves to open / close,
Switch means (17) provided in the energization path to the solenoid valve;
Current detection means (21) for detecting a current flowing through the solenoid valve;
When the detected current value detected by the current detecting means is less than or equal to a lower threshold value, the switch means is turned on, and when the detected current value is greater than or equal to the upper threshold value, the switch means is driven off, Control means (36) for controlling the current flowing through the solenoid valve within a settling range sandwiched between the lower threshold and the upper threshold;
Changing the lower limit threshold value and / or the upper limit threshold value to narrow the width of the settling range during the constant current control period in which the control means receives the opening / closing command and executes the constant current control And a means (13).
前記変更手段は、前記温度検出手段により検出された検出温度が規定温度より低いことを条件として前記整定範囲の幅を狭めることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の電磁弁駆動装置。 Temperature detecting means (44) for detecting the temperature of the electromagnetic valve driving device;
The electromagnetic wave according to any one of claims 1 to 3, wherein the changing unit narrows the width of the settling range on condition that the detected temperature detected by the temperature detecting unit is lower than a specified temperature. Valve drive device.
前記変更手段は、前記動作状態検出手段により前記周辺装置が非動作中であることが検出されたことを条件として前記整定範囲の幅を狭めることを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の電磁弁駆動装置。 An operation state detecting means (49) for detecting an operation state of a peripheral device (47) electromagnetically or electrostatically coupled to the electromagnetic valve driving device;
The change means narrows the width of the settling range on condition that the operation state detection means detects that the peripheral device is not operating. The electromagnetic valve driving device according to Item.
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Cited By (1)
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